極低温および超臨界流体環境でのプラズマ先端材料科学プロセシング

低温和超临界流体环境中的等离子体先进材料科学加工

基本信息

批准号：
10F00385
负责人：
寺嶋和夫
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、外国人特別研究員Dr.Paiの持つ、ナノ秒パルス放電技術を十二分に用い、"極低温および超臨界流体環境中におけるプラズマの生成、物性診断、新しい先端材料プロセシングへの応用"を通じ、プロセスプラズマの新しい可能性を開拓すべく、[A](1)"熱プラズマ(ガス温度数千K～数万K程度)"、(2)"低温プラズマ(ガス温度300K～1000K程度)"に次ぐ第3の温度領域-ガス温度数十K～300K程度-のプロセスプラズマ"クライオプラズマ"、および、[B]気体と液体との中間状態である超臨界流体のプラズマ"超臨界流体プラズマ"の創製と、その材料加工プロセスへの応用を行なう。特に、有用性を示す具体的応用例として従来のプラズマプロセシングでは実現不可能であった新規ナノマテリアルの探索を中心に、熱的な損傷に敏感であったバイオ技術・医療分野での主役となるソフトマテリアルに対する新規プラズマ材料加工プロセス開発などを進め"クライオプラ、超臨界流体材料プロセス工学の創成"を最終ゴールとし、この約半年の間に、主に超臨界流体(SCF;supercritical fluid)環境下でのプラズマの発生(主に表面プラズマ)、診断(発光分光、ラマン分光)、および、ダイヤモンドイド(ダイヤモンド分子)合成のたえのプラズママイクロリアクターの作作製とそれを用いた合成のとりまとめ実験とともに、研究論文の執筆を行ない、超臨界流体環境下を含む高圧領域で、明確なる電界放出モードの観測とモデル化などに成功した。さらにまた、極低温環境での誘電体バリア放電プラズマ、ナノ秒パルスプラズマの発生・診断研究においても、主にその極低温環境下での自己組織化パターングのプラズマ診断についてのとりまとめの議論と論文執筆の補助を行った。

在这项研究中，我们充分利用了外国特别研究人员Pai博士拥有的纳秒脉冲排放技术，并通过“在极度低温和超临界环境，物理性能诊断和应用于新的先进材料处理中的应用中，可以在非常低温和超临界的液体环境中产生等离子体来释放新的可能性，我们将在[A]（1）（1）的第三次订购中（1）订购（1）的订单， k），（2）“低温等离子体（以数十万K至300 k的顺序为单位的气温）和[B]“超临界流体的超临界流体等离子体”，这是气体和液体之间的中等状态，并将其应用于材料处理过程。特别是，作为证明实用性的具体应用，我们一直在为柔软材料的主要重点开发新的浆料材料处理过程，这些过程是生物技术和医疗领域的主要重点“冷冻opr和超临界流体材料工艺工程的创建。”在过去的六个月中，我们一直在撰写研究论文以及血浆微反应器的产生，主要是表面等离子体，诊断（排放光谱，拉曼光谱）和使用它们的合成实验，并成功地观察并模拟了包括超临界流体环境在内的高压力区域的清晰野外发射模式。此外，在极度低温的环境中，关于介电屏障排出血浆和纳秒脉冲等离子体的产生和诊断的研究，我们主要提供了有关在极度低温环境中自组织模式的等离子体诊断的讨论，并在撰写论文方面进行了帮助。