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教員紹介

伊藤 晴雄 教授 工学博士

伊藤 晴雄 教授 工学博士

略歴

千葉工大卒業、理化学研究所、徳島大学大学院を経て千葉工大

趣味・特技

歩いていろいろなものを”観る”こと

研究分野

放電工学
気体エレクトロニクス

主な担当科目

電磁気学及び演習1,2

この学科における重要な科目の一つ

放電プラズマ工学

電子が原子分子と衝突してこれらを電離した状態がプラズマです。 光子やイオンも関連したこの性質を学ぶとコンピュータのメモリや太陽電池、 光源、オゾンや負イオンの生成など広い分野で何故使われているか理解でき、 先の技術を考える手がかりとなります。

ひとこと

21世紀も”電子”が引き起こす種々な現象を理解しながら工学に応用する技術が発展して行くでしょう。 このような時、トップランナーとしての役割を果たすのが”電気電子情報工学”です。 引き続き新しい学問や技術を生む母体としての役割も引き続き担っていくと思います。 一緒に勉強しませんか。

研究概要

気体エレクトロニクス・特に弱電離プラズマの基礎過程・放電プラズマ工学

研究室の様子

圧電トランスを用いたプラズマリアクタの開発

圧電トランスを用いたプラズマリアクタの開発

強誘電体PZTの圧電効果を利用した圧電トランス(PT)が、高電圧発生器と放電電極を兼ね備えたコンパクトな放電発生器となることを見出し、その動作特性について系統的に検討している。100Torr以下ではPTがグロー放電、数100Torr以上になるとコロナ放電や誘電体バリア放電発生器としてそれぞれ動作することを明らかにした。特に、バリア放電では、小型ながら高い収率のオゾン発生器に応用できること、さらに、XeやAr中ではエキシマを発生することがわかり、エキシマランプへの応用を検討している。

オゾンの生成と消滅過程に関する研究

オゾンの生成と消滅過程に関する研究

放電容器内で生成したオゾンの実効寿命を測定し、オゾンの容器表面での損失率を材料固有の値として表示する方法を、容器表面の酸化による影響を含めて検討している。

また、純酸素を原料とした実用型オゾナイザを一定の放電状態に保ちながら長時間運転していると、オゾン生成量が低下する「オゾンゼロ現象」が観測される。そこでこの現象についての機構解明を行いながら高効率オゾナイザの開発を目指した基礎研究も行っている。

原子、分子の電子衝突断面積、電子スオームの挙動

放電プラズマの特性を論じる上で最も重要な基礎データである原子や分子の電子衝突断面積のセットを用いてモンテカルロシミュレーション(MCS)により電子スオームの挙動に関する研究を行っている。Ne中の層状発光の実験とMCS、He/Xe混合ガス、Kr、水銀蒸気中の電子スオーム特性などについて議論してきた。最近ではプラズマディスプレイパネル(PDP)の電極材料であるMgOの二次電離係数γ決定法の妥当性についての研究を進めている。

準安定励起分子の生成ならびに脱励起過程

窒素中のTownsend放電におけるN2の三重項最低励起準安定分子の損失過程の検討を行っている。この準安定励起分子の陰極表面入射時に放出される二次電子電流の過渡電流波形から、同分子の実効励起寿命を求め、同分子の電極表面における反射率を含めた拡散係数、他の分子による衝突脱励起反応速度係数等を決めてきた。最近では同分子の大気汚染物質、中でもこれまでに観測されていないホルムアルデヒド等の分子による衝突脱励起反応速度係数を決める研究を進めている。

沿面放電の進展特性と光電離、光吸収と真空紫外分光実験に関する研究

200nmより短波長の光は、真空紫外(VUV)と呼ばれ、5eV以上のエネルギーをもつ。このエネルギーは、金属を含めた固体表面からの光電子放出をはじめ気体原子、分子の光励起、光解離、光電離反応をおこすことができ、放電の進展に寄与することが予想される。VUVが沿面放電の同期現象を支配していることを実験により確かめながら、電荷図の伸びのガス種による違い、放電時の発光スペクトル、N原子、O原子から放射されたVUV光の光吸収係数のデータなどを通して、VUVが沿面放電や誘電体バリア放電に及ぼす影響を検討している。

大気圧下での負イオン移動度測定

正コロナギャップが大気圧の下で負イオン検出器として動作することを利用して、負イオン移動度を測定している。E/Nを低い値まで設定でき、3~4桁に亘る広い範囲のE/Nで測定することができるのが特徴である。酸素中の実験ではO2-の移動度を決めた他、O-、O3-と思われるイオンの移動度も検出しているが、更に他のガスや高気圧条件での測定を検討中である。

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