超音速大気圧プラズマジェット
Supersonic Atmospheric Plasma Jet

 遠距離の表面処理や高速表面処理を実現します

2018年に東京工業大学で開発された,超音速大気圧プラズマジェットです。表面処理効果はプラズマ中で生成された活性種が処理対象表面と反応することで現れますが,活性種は生成した直後から短時間で減少していきます。このため,従来のリモートプラズマは数mm程度の近距離の処理対象しか有効に処理できませんでした。 そこで,低速のガス流で生成した高密度なプラズマを,超音速のパルスジェットで処理対象に高速に輸送する,大気圧プラズマジェットを開発しました。活性種が失活する前に遠方まで輸送されるので,遠距離の大気圧プラズマ処理が可能になります。また,多量の活性種が短時間で処理対象に届くので,同じ距離では高速の処理が実現できます。


超音速大気圧プラズマジェット


シュリーレン法によるプラズマ流速の計測

プラズマの噴出速度を調べるため,シュリーレン法を用いて各ガス種のパルスプラズマジェットの流速を測定した結果,窒素,二酸化炭素,空気,アルゴン,ヘリウムプラズマで超音速由来のショックダイヤモンドと呼ばれる衝撃波を観測しました。ショックダイヤモンドの形状から求めた流速は,マッハ1.6〜1.7でした。

この手法を用いた装置は, 工場での接着前プラズマ処理などに有効であると考えられます。