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 研究内容

■2台対向型内挿型平板状マイクロ波ランチャーを用いた大容積マイクロ波プラズマ装置の放電特性
 近年、ジャイアントプロセス用プラズマ源、あるいは医療滅菌用大容積プラズマ源が必要とされています。プラズマ大容積化には、内挿型平板状マイクロ波ランチャーを用いることが有効であり、それを対向させた2台のマイクロ波ランチャーにより高い出力を実現できます。研究室で開発した大容積マイクロ波プラズマ装置は、冷却用の水を必要としない構造となっています。このことは、地震等の災害時に比較的早く復旧する電力系統のみで運用を可能とし、医療現場での使用において重要な意味を持っています。
 図1は2台対向型内挿型平板状マイクロ波ランチャー構造を有するプラズマ装置の概略を示しています。    
  

図1. 実験装置の概略図(Top view)
 この装置で生成したプラズマの様子を図2に示します。図2からマイクロ波ランチャー周辺部まで光る表面波プラズマとチャンバー内全体に広がる体積波プラズマを確認することができました。
  

図2. プラズマ放電の様子(左:Ar表面波プラズマ 右:He体積波プラズマ)
 図3は、マイクロ波ランチャーを単独駆動する場合と2台同時に駆動する場合のプラズマ生成特性を比較したものです。図3の縦軸はイオン飽和電流と呼ばれるプラズマの広がりを表すパラメーターをマイクロ波ランチャーの半径方向に測定した結果です。図3から真空容器の周辺部まで均一に広がるようなプラズマが生成することがわかりました。


図3. Ar表面波プラズマにおけるイオン飽和電流と電子密度の空間分布
(左:ランチャー1台 右:ランチャー2台)

詳細資料(PDFファイル: 288 kB)
【文責:二宮啓悟-修士2年(2007.2.19)】
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