高2次電子放出・強誘電体酸化物電極による高圧気体マイクロプラズマ低エネルギー生成

使用高二次电子发射和铁电氧化物电极产生高压气体微等离子体低能量

基本信息

批准号：
18030012
负责人：
藤田寛治
金额：
$ 3.39万
依托单位：
Saga University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、平成18年度において、高圧(数100-大気圧)気体中マイクロプラズマ生成に着目し、プラズマの高密度化の観点から、その高効率生成に最適な酸化物を検討した。その結果、酸化マグネシウム、二酸化チタン(TiO_2)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO_3)の中で、チタン酸ストロンチウムが最も放電開始電圧が低下することが分かった。平成19年度では、プラズマディスプレイパネル用保護膜へ展開の観点から、チタン酸ストロンチウムに着目し、Ne/Xe混合ガス中において、放電開始電圧に対するXeガス濃度の影響を検討した。更に、誘電体バリア放電を用いたポリマーシート表面改質への応用も検討した。以下のような研究成果が得られた。(1)放電開始電圧に及ぼすXeガス濃度の影響チタン酸ストロンチウム電極を用いた際、放電開始電圧に、Xeガス濃度0.1%で極小値をもつことが分かった。これは、ペニング効果による電離促進に起因する。また、それ以後、Xeガス濃度を増加すると緩やかに放電開始電圧が増加することがわかった。この原因として、電子・中性ガス間の衝突周波数と単位時間当たりに電界から電子が吸収するエネルギーとの関係から説明できることも明らかにした。(2)ポリマーシートの改質実験誘電体バリア放電内にポリマーシートを挿入すると、シート表面が親水性になる。一方、下部電極をメッシュとし、そのメッシュの下にポリマーシートを設置すると、シート表面が撥水化することを明らかにした。また、撥水性をメッシュサイズやガス流量により制御できることも明らかにした。

在2006年的这项研究中，我们专注于高压（几个100个大气压）气体中的微等离子体生成，并从提高等离子体密度的角度研究了最适合高效生成的氧化物。结果发现，在氧化镁、二氧化钛(TiO_2)和钛酸锶(SrTiO_3)中，钛酸锶的起火电压最低。 2007年度，我们从将钛酸锶开发为等离子显示面板保护膜的角度出发，重点关注钛酸锶，研究了Ne/Xe混合气体中Xe气体浓度对放电起始电压的影响。此外，我们还研究了介质阻挡放电在聚合物片材表面改性中的应用。获得了以下研究结果。 (1)Xe气体浓度对放电起始电压的影响当使用钛酸锶电极时，发现放电起始电压在Xe气体浓度为0.1％时具有最小值。这是由于潘宁效应导致电离加速。此外，发现当此后Xe气体浓度增加时，放电开始电压逐渐增加。研究还表明，其原因可以通过电子与中性气体的碰撞频率与单位时间电子从电场吸收的能量之间的关系来解释。 (2)聚合物片改性实验当将聚合物片插入介质阻挡放电中时，片表面变得亲水。另一方面，表明当下电极由网制成并且聚合物片放置在网之下时，片的表面变得防水。研究还表明，防水性可以通过网格尺寸和气体流速来控制。