JP2009245646A - マイクロプラズマジェット反応器、及びマイクロプラズマジェット発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】板状のセラミック誘電体4と、その内部に配設された導電膜3とから形成され、所定の間隙を隔てて積層されてなる第一電極2aと第二電極2bを有する。そして、窒素ガスを導入して流通させるガス導入流通部21を形成するガス導入流通部形成部が隔壁板9及び保持部材7によって設けられている。プラズマ反応器1は、ガス導入流通部21から貫通孔15を流通して単位電極2a,2b間に窒素ガスを導入し、単位電極2a,2b間に電圧を印加することによって、単位電極2a,2b間外へ窒素ラジカルジェットを放出する。非放電部12が放電部11を囲むように設けられ、窒素ラジカルジェットを囲むように窒素ガスを放出する。
【選択図】図5B
Description
図1、図2A、及び図2Bに本発明の実施形態1のマイクロプラズマジェット反応器(以下、単にプラズマ反応器ともいう)を示す。図1は、分解図であり、図2Aは、ガス流通方向に垂直な平面で切断した断面図、図2Bは、ガス流通方向に沿った平面で切断した断面図である。
次に、図3A及び図3Bに、本発明の実施形態2のプラズマ反応器1を示す。図3Aは、ガス流通方向に垂直な平面で切断した断面図、図3Bは、ガス流通方向に沿った平面で切断した断面図である。
図4、図5A、及び図5Bに本発明の実施形態3のプラズマ反応器1を示す。図4は、分解図であり、図5Aは、ガス流通方向に垂直な平面で切断した断面図、図5Bは、ガス流通方向に沿った平面で切断した断面図である。
93%アルミナの厚さ0.25mmテープを用い、外形幅50mm、ガス流通方向60mmで、ギャップ0.5mmの一体型マイクロプラズマジェット反応器1を作製した。放電電極層(第一電極2a、第二電極2b)は、厚さ0.01mm、48mm×40mmのタングステン導体膜(導電膜3)をアルミナテープ片面に印刷し、その上に印刷していないアルミナテープを積層し、厚さは0.5mmとした。反対電極と対向する導体面積(第一電極2aと第二電極2bの対向する部分の導体面積)が、48mm×20mmとなるように第一電極2a及び第二電極2bを左右対称に配置した。放電部11の外側には、ギャップ0.5mmのガス通路(非放電部12)を設けるようにアルミナシートを加工し、放電電極層、ガス通路層と一体に加圧接合し、一体型の成形体を得た。1500℃N2−H2雰囲気で焼成し、一体型のセラミック製マイクロプラズマジェット反応器を得た(図2A,2B参照)。
実施例1と同じ93%アルミナの厚さ0.25mmテープを用い、外形幅30mm、ガス流通方向60mmで、ギャップ0.5mmの一体型マイクロプラズマジェット反応器1を作製した(図7A,7B参照)。放電部11は、幅20mm、ガス流通方向48mm、高さ0.5mmで、実施例1の反応器と同じ容積である。
Claims (10)
- 板状のセラミック誘電体と、前記セラミック誘電体の内部に配設された導電膜とから形成され、互いに対向して所定の間隙を隔てて積層されてなる少なくとも一組の板状の単位電極を有し、
一組の前記単位電極である第一電極と第二電極との間の前記単位電極間の前記間隙に窒素ガスを導入し、前記単位電極間に電圧を印加することによって前記単位電極間を放電部としてプラズマを発生させて、前記単位電極間外へ窒素ラジカルジェットを放出するように構成され、
さらに前記放電部を流通する前記窒素ガスと分離して並列に窒素ガスを流通させ、前記単位電極間外へ放出される前記窒素ラジカルジェットを囲むように前記窒素ガスを放出するための非放電部を形成する非放電部形成部が前記放電部の周囲に設けられたマイクロプラズマジェット反応器。 - 前記第一電極と前記第二電極が互いに対向して形成された前記間隙の少なくとも一部を前記放電部とし、前記第一電極と前記第二電極のそれぞれの対向面とは反対の面側に、非放電部が形成された請求項1に記載のマイクロプラズマジェット反応器。
- 前記第一電極及び前記第二電極のそれぞれの前記導電膜が対向する対向領域と対向しない非対向領域とを分離する分離部が前記間隙に設けられ、前記間隙の前記対向領域を前記放電部とし、前記非対向領域を前記非放電部とする請求項2に記載のマイクロプラズマジェット反応器。
- 前記単位電極の、前記単位電極間の前記間隙とは反対側の面側に、保持部材によって間隙を隔てて保持された隔壁板を備え、前記保持部材及び前記隔壁板によって前記非放電部が形成された請求項1〜3のいずれか1項に記載のマイクロプラズマジェット反応器。
- 一組の前記単位電極間の前記間隙とは反対面側に窒素ガスを導入して流通させるガス導入流通部を形成するガス導入流通部形成部が設けられ、
前記単位電極には、前記ガス導入流通部に面した前記単位電極の前記反対面であるガス導入流通部側面から前記間隙側の単位電極間側面へと貫通する複数の貫通孔が形成され、
前記ガス導入流通部から前記貫通孔を流通して前記単位電極間に前記窒素ガスを導入し、前記単位電極間に電圧を印加することによって前記単位電極間を放電部としてプラズマを発生させる請求項1に記載のマイクロプラズマジェット反応器。 - 一組の前記単位電極間の前記間隙とは反対側の面側に、保持部材によって間隙を隔てて保持され、複数の貫通孔を有する第一隔壁板を備え、前記保持部材及び前記第一隔壁板によって前記ガス導入流通部が形成され、
さらに、前記第一隔壁板の前記ガス導入流通部とは反対側の面側に、保持部材によって間隙を隔てて保持された第二隔壁板を備え、前記保持部材及び第二隔壁板によって、前記窒素ラジカルジェットを囲むように窒素ガスを放出するためのガス放出流通部が形成された請求項5に記載のマイクロプラズマジェット反応器。 - 前記ガス導入流通部は、ガス流通方向において前記ガスの導入側と反対側端部が閉鎖部とされている請求項6に記載のマイクロプラズマジェット反応器。
- 前記放電部は、前記ガス導入流通部の導入側と反対端部の前記閉鎖部側が開口部とされて前記ガスを排出する請求項7に記載のマイクロプラズマジェット反応器。
- 前記貫通孔は、前記単位電極に少なくともガス流通方向に並んで形成されている請求項5〜8のいずれか1項に記載のマイクロプラズマジェット反応器。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のマイクロプラズマジェット反応器を内部に備え、さらに前記窒素ガスを導入するガス導入部及び端子接続部を備えたマイクロプラズマジェット発生器に、ナノパルス電源を接続したマイクロプラズマジェット発生装置。
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