大気圧プラズマの基礎と応用

プラズマ科学は、半導体産業が実質的な研究開発を牽引してきました。その基盤技術として、減圧環境で形成される反応性プラズマが発展しましたが、近年、大気圧以上の高密度媒体で形成される非平衡プラズマが大きな注目を集めています。大気圧プラズマの特徴は、高圧気体、超臨界流体、液体、粉体、生体など、プラズマを形成する媒体を選ばない高いフレキシビリティーにあります。大気圧プラズマを用いれば、プラズマが本来有する高い反応性を利用しつつ、省エネルギー、量産性、低コストに対応した革新的プロセス技術を創出することが可能となります。 　本セミナーでは大気圧プラズマの発生・計測等に関する基礎を概説した後、大気圧プラズマをカーボンナノチューブ合成、DLC (ダイヤモンドライクカーボン) 合成、微粒子合成、天然ガス改質に応用した例を紹介します。

1. 大気圧プラズマの基礎
   1. 気体の絶縁破壊:パッシェンの法則 (相似則)
   2. 電子と分子の衝突過程
   3. 大気圧プラズマの特徴
   4. 大気圧プラズマが得意なこと、苦手なこと
2. 大気圧プラズマの分類と特徴
   1. フィラメント状放電
      • 誘電体バリア放電
      • コロナ放電
      • グライディングアークなど
   2. グロー状放電
      • 大気圧グロー放電
      • プラズマジェット
      • マイクロプラズマ
3. 簡単な大気圧プラズマのつくり方
   1. 直流電源を使ったコロナ放電
   2. 誘電体バリア放電
   3. マイクロプラズマジェット
4. 大気圧プラズマの計測
   1. 電圧,電流,電力 (リサージュ図形を描く方法) の計測
   2. デジタルカメラを使った簡単なイメージング、ビデオ撮影
   3. 発光分光計測
   4. 大気圧プラズマ反応場の伝熱と温度計測
5. 大気圧プラズマによるガス処理技術
   1. オゾン合成からはじまった大気圧プラズマの化学的利用
   2. 大気圧プラズマによるガス処理の基礎
   3. オゾンから環境応用,そしてエネルギー問題へ
   4. 天然ガス改質への応用 (水素生成など)
6. 大気圧グロー放電の応用 (グロー状放電)
   1. カーボンナノチューブの合成
   2. DLC薄膜の合成
   3. 微粒子の合成
7. プラズマ利用技術の課題、展望
• 質疑応用・名刺交換