プラズマプロセッシングの基礎知識と活用技術

ナノ粒子やナノチューブの合成をはじめとして、プラズマを用いる材料プロセッシングの研究が産学ともに活発である。さらにプラズマを用いる廃棄物処理プロセスも注目されている。これらのプロセッシングに用いられるプラズマのうち、大気圧で発生する熱プラズマと非平衡プラズマに注目し、プラズマの発生方法や特徴を把握するための基礎知識に関する解説を行う。これらの知識は、各種のプロセスにおける要求内容に応じて、適切な種類のプラズマとそのプロセス条件を決定するために大切である。 　本セミナーでは、アーク放電や高周波放電等による熱プラズマ、およびグロー放電等の大気圧非平衡プラズマの発生方法の原理、それぞれのプラズマの特性、プラズマ物性、プラズマの計測方法などのプロセッシングにおいて必要な基礎知識を論じ、さらにナノ粒子を合成するためのプロセスや廃棄物処理プロセスの最新の研究動向およびプロセスの原理を紹介する。

1. プラズマを知るための基礎知識
   1. プラズマの定義
   2. 大気圧プラズマの特徴
   3. 局所熱平衡プラズマと非平衡プラズマ
2. 熱プラズマの発生方法とその特徴
   1. 直流放電アーク
   2. 誘導結合型プラズマ
   3. 多相交流放電アーク
   4. マイクロ波プラズマ
3. 大気圧非平衡プラズマの発生方法とその特徴
   1. ストリーマー放電
   2. グロー放電
   3. コロナ放電
4. プラズマの組成
   1. 局所熱平衡の定義
   2. サハの式によって組成を計算する方法
   3. プラズマの物性
5. プラズマの物性
   1. 熱伝導率
   2. 粘性係数
   3. 電気伝導度
   4. 拡散係数
   5. 熱力学係数
6. プラズマの計測
   1. 分光計測で温度を測る
   2. 熱量的に温度を測る
   3. 電極の温度を測る
   4. プラズマ中の粒子の温度を測る
7. プラズマによる材料合成
   1. ナノ粒子を合成するプロセス
      • 金属ナノ粒子の合成
      • セラミックスナノ粒子の合成
      • 金属間化合物ナノ粒子の合成
      • コアシェル型ナノ粒子の合成
      • ナノ粒子の生成メカニズム (均一核生成、凝縮)
   2. プラズマ溶射による厚膜合成
8. 熱プラズマによる廃棄物処理プロセス
   1. フロン分解
   2. PCB分解
   3. ごみからの水素製造
   4. 医療廃棄物処理
9. プラズマ利用の課題と対応
• 質疑応用・名刺交換