研究紹介- 佐藤 岳彦 -


気液中の大気圧プラズマ流による化学的活性種生成輸送機構および滅菌機構

生体や低耐熱材料に適した低温・低化学反応性をもつ大気圧低温プラズマ流を気液中で生成し,医療・バイオ,環境浄化への応用を進めている.プラズマ流の化学反応場は大変複雑なため,ラジカルの生成輸送機構や生体との干渉機構ならびに,新しいラジカル計測方法の開発や反応過程の数値解析などにより解明を目指している.国内外の大学・研究機関,企業との共同研究を進めたり,学会で分科会を設置し異分野・産学間の交流を促進するなど,実用化を見据えた基礎研究を推進し,新しい学術融合領域の創出を目指している.


大気圧低温プラズマ流による環境浄化

大気圧低温プラズマ流による環境浄化


大気圧低温プラズマによるラジカル輸送と室内環境浄化

近年,シックハウス症候群やアレルギーを引き起こすVOC(揮発性有機化合物),臭気,花粉,微生物等の環境汚染物質による健康への被害が報告されているが,未だ充分な対策が講じられていない.そこで,大気圧中で高電圧よる放電を行い,高反応な活性種を多量に発生させ,有害物質の無害化を行うシステムの構築に取り組んでいる.また,プラズマの機能性ラジカルを利用した滅菌システムの開発を進めている.
URLhttp://www.ifs.tohoku.ac.jp/nishiyama-lab/



プラズマ溶射プロセスは,高温・高速で導電性圧縮流体中に微粒子を分散,溶融,加速させ,基板上に皮膜を形成させる極めて複雑なプロセスである.このため,最適な作動条件の抽出が困難で,従来より産業界では経験的手法を用いてきた.そこで,本研究では,粒子注入から皮膜形成までの一連のプラズマ溶射プロセスを全て数値シミュレーションにより行い,溶射プロセスの解明や作動条件の最適化を可能とした.



プラズマジェットは,放電電流の周期的変動やガス圧の変動に伴うアークの不安定性により,大きく変動している.この変動は,プラズマ溶射において粒子の溶融を不均一にするなど,応用上の問題として指摘されている.そこで,本研究では,磁場,放電電流,ガス流量などの外部環境パラメータを用い,プラズマジェットの放射強度やジェット幅及びこれらの変動をフィードバックシステムにより定置制御できることを明らかにした.
   
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