高度制御高電圧バーストパルスを用いた水面上パルス放電による気液界面現象の解明

使用高度受控的高压突发脉冲在水面上进行脉冲放电来阐明气液界面现象

• 批准号: 21K03994
• 负责人: 高橋 克幸
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03994/
• 关键词: 水面上パルス放電; パルスパワー; 気液界面; ラジカル; イオン

液面放電の進展を、高速フレーミングICCDカメラを2台用いることで、同一の放電現象における、進展の様子を観測した。底面に接地電極を設置した円筒容器に溶液をいれ、液面上部に設置したタングステン線電極にパルス電圧を印加することによって液面放電を発生させた。容器内はアルゴンガスを注入し置換をおこなった。溶液には硝酸カリウム溶液を用い、硝酸カリウム濃度を変化することによって導電率を調整した。パルス電源には、MOS-FETとコンデンサによって構成した回路を用いた。パルス電源は2回路用い、その出力端を、ダイオードで結合することによって、数us~数msの間隔で連続的に2回のパルス電圧の発生を可能とした。パルス幅は、200 ns一定とした。1回目のパルス電圧によって発生する液面放電を一定の遅延時間とともに、連続的撮影したところ、放電先端では、複数のストリーマー放電が形成された後、そのいずれかのチャネルのみが残り、電流が継続して流れ、リーダー放電のような形態となることがわかった。1回目と2回目の放電をそれぞれ一つずつのICCDカメラを用いて観測したところ、パルス休止期間が20μs程度以下の場合では、1回目と2回目の放電はそれぞれ同一の放電経路をたどり放電する一方で、それ以上のパルス休止期間では1回目と2回目の放電では放電経路に相関がみられなかった。また、2回目のパルス電圧で発生した放電の方が、1回目の放電と比較し、進展長ならびに発光量は大きく、より電離が生じていることがわかった。さらに、20 μs以下では2回目の放電の進展速度が著しく加速されることがわかった。

项目成果

極性による水面上パルス放電の進展と有機物分解への影響

极性水面脉冲放电进展及其对有机物分解的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Kenta Yokoyama;Toshikazu Kawai;Atsushi Nishikawa;Yuji Nishizawa,Tatsuo Nakamura;一井元太，榊原哲，高橋克幸，高木浩一，龍輝優，山本一人，浪平隆男
• 通讯作者: 一井元太，榊原哲，高橋克幸，高木浩一，龍輝優，山本一人，浪平隆男

Agricultural and Environmental Applications of Plasma Discharges over Water Surface Generated by Pulsed Power Generator

脉冲发电机产生的水面等离子体放电的农业和环境应用

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Takahashi;and K. Takaki
• 通讯作者: and K. Takaki

パルスパワーによる水面上プラズマの形成と環境浄化および農水分野への利用

脉冲功率在水面形成等离子体及其在环境净化和农业水领域的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Tomoki Takamura;Sota Shimizu;Rikuto Nakamoto;Alessandro Carfi;Fulvio Mastrogiovanni;河合亮佑，鳥井昭宏，元谷卓，道木加絵;高橋克幸，高木浩一
• 通讯作者: 高橋克幸，高木浩一

Sewage - Recent Advances, New Perspectives and Applications- A Novel Wastewater Treatment Method Using Electrical Pulsed Discharge Plasma over a Water Surface

污水 - 最新进展、新视角和应用 - 一种在水面上使用脉冲放电等离子体的新型废水处理方法

• 发表时间: 2021
• 作者: K. Takahashi;K. Takaki;and N. Satta
• 通讯作者: and N. Satta

気液界面放電の放電観測およびラジカル供給効率の評価

气液界面放电观察及自由基供给效率评价

• 发表时间: 2022
• 作者: Akihiro Torii;Hiroaki Miyake;Suguru Mototani;Kae Doki;一井元太，榊原哲，龍輝優，山本一人，高橋克幸，高木浩一，王斗艶，浪平隆男
• 通讯作者: 一井元太，榊原哲，龍輝優，山本一人，高橋克幸，高木浩一，王斗艶，浪平隆男