JP2021072204A - プラズマアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマアクチュエータにおいて、アーク放電の発生を抑制することができる。【解決手段】誘電体である板状の誘電体層と、前記誘電体層の第１面に設けられた第１電極と、前記誘電体層の第２面に設けられた第２電極と、前記誘電体層に設けられている第３電極と、前記第２電極を接地電極として、前記第１電極に直流電圧を印加し、前記第３電極に交流電圧を印加することで、プラズマを発生させて噴流を誘起する制御装置と、を備え、前記第１電極及び第３電極のうち、一方の電極は、他方の電極からの距離が最も近い面が少なくとも絶縁体で被覆されていることを特徴とする、プラズマアクチュエータである。【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマアクチュエータに関する。

下記特許文献１には、誘電体から成る誘電体層の表面にＡＣ電極、前記誘電体層の裏面に接地電極を設けて、両電極間に交流電圧を印加することにより、誘電体層の表面にプラズマを発生させてジェット（噴流）を誘起させるプラズマアクチュエータが開示されている。

近年、噴流の推力を向上させることを目的として、直流電圧を印加する電極（以下、「ＤＣ電極」という。）を誘電体層の表面にさらに設ける三電極プラズマアクチュエータが提案されている。

特開２０１９−６１７７８号公報

しかしながら、電体層の表面に設けられた２つの電極であるＡＣ電極とＤＣ電極との間でアーク放電が発生してしまう場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、アーク放電の発生を抑制するプラズマアクチュエータを提供することである。

（１）本発明の一態様は、誘電体である板状の誘電体層と、前記誘電体層の第１面に設けられた第１電極と、前記誘電体層の第２面に設けられた第２電極と、前記誘電体層に設けられている第３電極と、前記第２電極を接地電極として、前記第１電極に直流電圧を印加し、前記第３電極に交流電圧を印加することで、プラズマを発生させて噴流を誘起する制御装置と、を備え、前記第１電極及び第３電極のうち、一方の電極は、他方の電極からの距離が最も近い面が少なくとも絶縁体で被覆されていることを特徴とする、プラズマアクチュエータである。

（２）上記（１）のプラズマアクチュエータであって、前記第３電極は、全ての表面が被覆されてもよい。

（３）上記（２）のプラズマアクチュエータであって、前記第３電極は、前記誘電体層の内部に設けられてもよい。

（４）上記（２）のプラズマアクチュエータであって、気流に対して露出した電極である第４電極を更に備え、前記第１電極は、前記誘電体層の第１端部側の前記第１面に設けられ、前記第３電極は、前記誘電体層の第２端部側における前記誘電体層の内部に設けられ、前記第４電極は、前記第２端部側の前記第１面に設けられてもよい。

（５）上記（３）のプラズマアクチュエータであって、前記第１電極は、前記誘電体層の第１端部側の前記第１面に設けられ、前記第３電極は、前記誘電体層の第２端部側における前記誘電体層の内部に設けられ、前記第３電極の複数の面のうち、前記第２端部側の側面のみが気流に対して露出していてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、プラズマアクチュエータにおいて、アーク放電の発生を抑制することができる。

第１の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１の概略構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るジェットＪを説明する図である。 第２の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｂの概略構成の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る作用効果を説明する図である。 第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃの概略構成の一例を示す図である。 第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃの模式的な斜視図である。 第１の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１の変形例を示す図である。 第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃの変形例を示す図である。

以下、本実施形態に係るプラズマアクチュエータを、図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１の概略構成の一例であって、断面図を示す図である。プラズマアクチュエータ１は、気体中の放電によりプラズマを発生させて、周囲気体にジェットＪ（噴流）を誘起する。例えば、プラズマアクチュエータ１は、航空機翼や回転機器翼での剥離制御に用いられる。ここで、上記気体中の放電とは、誘電体バリア放電（Dielectric Barrier Discharge：ＤＢＤ）やコロナ放電が含まれる。

以下において、第１の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１の概略構成を、図１を用いて説明する。

図１に示すように、プラズマアクチュエータ１は、誘電体層２、ＤＣ電極３、接地電極４、ＡＣ電極５及び制御装置６を備える。

誘電体層２は、板状の誘電体であって、例えば、誘電体層２は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やポリイミドなどの誘電体層である。

ＤＣ電極３は、誘電体層２の表面２ａに設けられている電極である。ＤＣ電極３は、制御装置６により直流電圧が印加される電極である。例えば、ＤＣ電極３は、銅箔テープである。表面２ａは、本発明の「第１面」の一例である。本実施形態に係るＤＣ電極３は、露出電極である。露出電極とは、気流に対して露出している電極である。
例えば、ＤＣ電極３は、誘電体層２の表面２ａであって、且つ、誘電体層２の平面方向においてＡＣ電極５よりも誘電体層２の一端（第１端部）１００側に設けられている。
なお、ＤＣ電極３は、本発明の「第１電極」の一例である。

接地電極４は、誘電体層２の裏面２ｂに設けられている電極である。接地電極４は、グランド（ＧＮＤ）に接地される電極である。例えば、接地電極４は、銅箔テープである。裏面２ｂは、本発明の「第２面」の一例である。すなわち、第２面は、誘電体層の面であって、第１面と反対の面である。なお、本実施形態では、接地電極４は、露出電極であるが、これに限定されず、絶縁体により全体が被覆されてもよい。例えば、接地電極４は、誘電体層２とは異なる絶縁体で被覆されてもよい。
なお、接地電極４は、本発明の「第２電極」の一例である。

ＤＣ電極３と接地電極４とは、誘電体層２の平面方向に沿って位置をずらして配置されている。また、図１に示す例では、ＤＣ電極３と接地電極４とが誘電体層２の法線方向において重ならないように配置されているが、ＤＣ電極３と接地電極４とが法線方向において部分的に重なるように配置されてもよい。

ＡＣ電極５は、誘電体層２に設けられている電極である。ＡＣ電極５は、ＤＣ電極３と所定の距離Ｈだけ離して誘電体層２に設けられている。ＡＣ電極５は、絶縁体で被覆されている。ここで、ＡＣ電極５に対する被覆は、ＡＣ電極５の表面全体を絶縁体で被覆する場合や表面全体の一部を絶縁体で被覆する場合も含む。ただし、表面全体の一部を被覆する場合は、少なくともＤＣ電極３との距離が最も近い面が被覆されている。
また、ＡＣ電極５は、２つの底面（上面及び下面）及び４つの側面のうち、第２端部２００側の側面のみを露出させ、その他の側面及び２つの底面を絶縁体で被覆してもよい。

なお、誘電体層２は絶縁体であるため、図１に示す例では、ＡＣ電極５は、誘電体層２の内部に設けられている。換言すれば、ＡＣ電極５は、誘電体層２の内部に埋め込まれている。これにより、ＡＣ電極５は、すべての面が誘電体で被覆される。ただし、これに限定されず、ＡＣ電極５は、必ずしも誘電体層２の内部に設けられている必要はなく、例えば、すべての面が誘電体で被覆された状態で誘電体層２の表面２ａに設けられてもよい。ＡＣ電極５は、制御装置６により交流電圧が印加される電極である。例えば、ＡＣ電極５は、銅箔テープである。
例えば、ＡＣ電極５は、誘電体層２の内部において、ＤＣ電極３よりも誘電体層２の他端（第２端部）２００側に設けられている。第２端部２００は、誘電体層２の平面方向において、第１端部１００とは反対方向の端部である。また、ＡＣ電極５は、誘電体層２の内部において、接地電極４よりも誘電体層２の第２端部２００側に設けられている。

ＡＣ電極５とＤＣ電極３とは、誘電体層２の平面方向に沿って位置をずらして配置されている。さらに、ＡＣ電極５と接地電極４とは、誘電体層２の平面方向に沿って位置をずらして配置されている。また、図１に示す例では、ＡＣ電極５は、ＤＣ電極３及び接地電極４のそれぞれと誘電体層２の法線方向において重ならないように配置されている。ただし、これに限定されず、ＡＣ電極５と接地電極４とが法線方向において部分的に重なるように配置されてもよい。
なお、ＡＣ電極５は、本発明の「第３電極」の一例である。

制御装置６は、直流電源７及び交流電源８を備える。

直流電源７は、プラス端子７ａがＤＣ電極３に接続され、マイナス端子７ｂが接地電極４に接続される。直流電源７は、接地電極４を基準としてＤＣ電極３に直流電圧ＶＤＣを印加する。なお、マイナス端子７ｂは、直接又は間接的にグランド（ＧＮＤ）に接続される。ここで、直流電圧ＶＤＣは、正の直流電圧でもよいし、負の直流電圧であってもよい。例えば、直流電圧ＶＤＣは、数ｋＶ〜数十ｋＶである。

交流電源８は、例えば、単相の交流電源である。交流電源８は、第１の出力端子８ａがＡＣ電極５に接続され、第２の出力端子８ｂが接地電極４に接続される。交流電源８は、接地電極４を基準としてＡＣ電極５に交流電圧ＶＡＣを印加する。なお、第２の出力端子８ｂは、直接又は間接的にグランド（ＧＮＤ）に接続される。例えば、交流電圧ＶＡＣは、ピークピーク（Peak-to-peak）値が数ｋＶ〜数十ｋＶであり、周波数が数ｋＨｚから数十ｋＨｚである。

このように、制御装置６は、接地電極４を基準として、ＤＣ電極３に直流電圧ＶＤＣを印加し、ＡＣ電極５に交流電圧ＶＡＣを印加することで、表面２ａ上にプラズマを発生させてジェットＪを誘起する。

以下に、第１の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１に動作について説明する。なお、直流電圧ＶＤＣは、交流電圧ＶＡＣのピーク値よりも高いとする。

制御装置６は、誘電体層２の表面２ａにジェットＪを誘起するために、接地電極４を接地電極として、ＤＣ電極３に直流電圧ＶＤＣを印加し、ＡＣ電極５に交流電圧ＶＡＣを印加する。

ＤＣ電極３と接地電極４との間に直流電圧ＶＤＣを印加すると、ＤＣ電極３に近傍に放電（例えば、直流のコロナ放電）が形成されて、ＤＣ電極３の近傍の表面２ａ上にプラズマが生成される。そして、ＤＣ電極３と接地電極４との間やＤＣ電極３とＡＣ電極５との間の電界によって、プラズマ中のイオンが加速され、周囲気体の中性粒子と衝突する。この衝突によって、運動量が中性粒子に交換され、ＤＣ電極３の近傍の表面２ａに体積力Ｆ（body force）１が生成される。

また、ＡＣ電極５と接地電極４との間に交流電圧ＡＤＣを印加すると、ＡＣ電極５に近傍に放電（誘電体バリア放電）が形成されて、ＡＣ電極５の近傍の表面２ａ上にプラズマが生成される。そして、ＡＣ電極５と接地電極４との間やＡＣ電極５とＤＣ電極３との間の電界によって、プラズマ中のイオンが加速され、周囲気体の中性粒子と衝突する。この衝突によって、運動量が中性粒子に交換され、ＡＣ電極５の近傍の表面２ａに体積力Ｆ２が生成される。したがって、これらの体積力Ｆ１及び体積力Ｆ２によって、表面２ａ上にジェットＪが誘起される（図２）。

ここで、ＡＣ電極５が誘電体で被覆されていてもＡＣ電極５と接地電極４との間の誘電体バリア放電は、問題なく形成され、体積力Ｆ２が生成される。ただし、体積力Ｆ２は、体積力Ｆ１よりも小さい。
体積力Ｆ１は、体積力Ｆ２によりも大きく、第１端部１００から第２端部２００にむけて流体を加速させる力である。一方、体積力Ｆ２は、体積力Ｆ１によりも小さく、第２端部２００から第１端部１００にむけて流体を加速させる力である。すなわち、体積力Ｆ１と体積力Ｆ２とは逆方向の力であり、これにより、誘起されるジェットＪは、表面２ａに垂直な方向に偏向することになる。このように、体積力Ｆ１と体積力Ｆ２とを合わせた体積力によってジェットＪが誘起されることになる。

さらに、第１の実施形態では、被覆されたＡＣ電極５により生じた誘電体バリア放電がＤＣ電極３による放電を強化する。すなわち、被覆されたＡＣ電極５により生じた誘電体バリア放電によって電子がＤＣ電極３側に供給され、ＤＣ電極３による放電が強化される。これにより、ＡＣ電極５とＤＣ電極３との間のアーク放電を生じさせずに、体積力を向上させ、ジェットＪの推力を向上させることができる。

上述したように、第１の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１は、ＡＣ電極５が誘電体に被覆されている。
このような構成により、故障の原因であるＡＣ電極５とＤＣ電極３との間のアーク放電が抑制される。さらに、ＡＣ電極５とＤＣ電極３との間の距離Ｈを従来よりも短く設定することが可能となり、プラズマアクチュエータ１の小型化に寄与する。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｂについて説明する。図３は、第２の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｂの概略構成図であって、断面図を示す図である。第２の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｂは、第１の実施形態と比較して、基準電極１０が設けられている点で相違し、その他の構成については第１の実施形態と同様である。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。

プラズマアクチュエータ１Ｂは、第１の実施形態と同様に、気体中の放電によりプラズマを発生させて、周囲気体にジェットＪを誘起する。例えば、プラズマアクチュエータ１Ｂは、航空機翼や回転機器翼での剥離制御に用いられる。

以下において、第２の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｂの概略構成を、図３を用いて説明する。

図３に示すように、プラズマアクチュエータ１Ｂは、誘電体層２、ＤＣ電極３、接地電極４、ＡＣ電極５、制御装置６及び基準電極１０を備える。

基準電極１０は、基準電極１０は、誘電体層２の表面２ａであって、ＡＣ電極の周囲に設けられている。本実施形態に係る基準電極１０は、誘電体層２の表面２ａであって、且つ、ＡＣ電極５よりも誘電体層２の第２端部２００側に設けられている。基準電極１０は、露出電極である。例えば、基準電極１０は、銅箔テープである。この基準電極１０は、グランド（ＧＮＤ）に接続されている。すなわち、基準電極１０は、接地されている。
ここで、水平方向の距離において、ＡＣ電極５と基準電極１０との距離Ｌは、ＤＣ電極３とＡＣ電極５との距離Ｈと同一であってもよいし、距離Ｈよりも長くてもよい。
基準電極１０は、本発明の「第４電極」の一例である。

なお、第２の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１ＢにおけるジェットＪが誘起される原理は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

次に、第２の実施形態に係る作用効果について、図４を用いて説明する。
プラズマアクチュエータ１Ｂは、第１の実施形態と同様に、ＡＣ電極５に交流電圧ＶＡＣを印加し、ＤＣ電極３に直流電圧ＶＤＣを印加することでプラズマを発生させジェットＪを誘起させる。ここで、ＡＣ電極５は、被覆されているため、ジェットＪを誘起させる放電は、ＤＣ電極３による放電が支配的になる。そして、被覆されたＡＣ電極５により生じた誘電体バリア放電は、ＤＣ電極３による放電を強化するように作用する。

ＤＣ電極３による放電は、ＤＣ電極３と接地電極４との間に生じる電界Ｅ１によって生じ、プラズマが発生する。そして、プラズマ中のイオン（プラスイオン）が電界Ｅ１やＤＣ電極３とＡＣ電極との電界Ｅ２とによって加速される（図４（ａ））。ただし、プラスイオンが表面２ａに帯電してしまうため、この帯電によって、誘電体層２の表面２ａの電位が上昇し、電界Ｅ１が打ち消される。ここで、ＡＣ電極５が露出電極であれば、ＤＣ電極３とＡＣ電極５との電界Ｅ２により、ＤＣ電極３による放電が持続され、ジェットが誘起され続けることができる。ただし、ＡＣ電極５が誘電体層２の内部に埋め込まれることで被覆されていると、図４（ｂ）に示すように、ＡＣ電極５上の誘電体層２の表面２ａにまでプラスイオンが帯電するため、誘電体層２の表面２ａの電位の上昇によって、電界Ｅ２も打ち消されてしまう。これにより、ＤＣ電極３による放電が持続することができなくなり、ジェットＪが誘起することができない場合が起こり得る。

そこで、第２の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｂでは、露出電極である基準電極１０を備える。これにより、基準電極１０は、表面２ａに上記帯電の影響を受けないため、ＤＣ電極３による放電を持続させることができる。よって、ＡＣ電極５とＤＣ電極３との間のアーク放電を生じさせずに、体積力を向上させ、ジェットＪの推力を向上させることができる。

上述したように、第２の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｂは、ＡＣ電極５が誘電体に被覆されている。
このような構成により、故障の原因であるＡＣ電極５とＤＣ電極３との間のアーク放電が抑制される。さらに、ＡＣ電極５とＤＣ電極３との間の距離Ｈを従来よりも短く設定することが可能となり、プラズマアクチュエータ１の小型化に寄与する。
さらに、第２の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｂでは、露出電極である基準電極１０が表面２ａに設けられている。これにより、プラズマアクチュエータ１Ｂは、表面２ａの帯電の影響を受けずに、ＤＣ電極３による放電を持続させることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃについて説明する。図５は、第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃの概略構成図であって、断面図を示す図である。また、図６は、第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃの模式的な斜視図である。第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃは、第１の実施形態の図１と比較して、ＡＣ電極５において被覆されていない面がある点で相違し、その他の構成については第１の実施形態の図１と同様である。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。

プラズマアクチュエータ１Ｃは、第１の実施形態と同様に、気体中の放電によりプラズマを発生させて、周囲気体にジェットＪを誘起する。例えば、プラズマアクチュエータ１Ｃは、航空機翼や回転機器翼での剥離制御に用いられる。

以下において、第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃの概略構成を、図５及び図６を用いて説明する。

プラズマアクチュエータ１Ｃは、誘電体層２、ＤＣ電極３、接地電極４、ＡＣ電極５Ｃ、制御装置６を備える。

ＡＣ電極５Ｃは、ＤＣ電極３と所定の距離Ｈだけ離して誘電体層２の内部に設けられており、且つ、ＡＣ電極５Ｃの２つの底面（上面及び下面）及び４つの側面のうち、第２端部２００側の側面５ｆのみが気流に対して露出した電極である。ＡＣ電極５ＣとＤＣ電極３とは、誘電体層２の平面方向に沿って位置をずらして配置されている。さらに、ＡＣ電極５Ｃと接地電極４とは、誘電体層２の平面方向に沿って位置をずらして配置されている。具体的には、ＡＣ電極５Ｃは、誘電体層２の内部において、ＤＣ電極３よりも誘電体層２の第２端部２００側に設けられている。さらに、ＡＣ電極５Ｃは、誘電体層２の内部において、接地電極４よりも誘電体層２の第２端部２００側に設けられている。図５に示す例では、ＡＣ電極５Ｃは、ＤＣ電極３及び接地電極４のそれぞれと誘電体層２の法線方向において重ならないように配置されている。ただし、これに限定されず、ＡＣ電極５Ｃと接地電極４とが部分的に重なるように配置されてもよい。

ＡＣ電極５Ｃは、制御装置６により交流電圧が印加される電極である。例えば、ＡＣ電極５Ｃは、銅箔テープである。なお、ＡＣ電極５Ｃは、本発明の「第３電極」の一例である。

ＡＣ電極５Ｃには、交流電源８が接続されている。具体的には、ＡＣ電極５Ｃには、交流電源の第１の出力端子８ａが接続されている。そして、交流電源８の第２の出力端子８ｂは、接地されている。

なお、第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１ＣにおけるジェットＪが誘起される原理は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

次に、第３の実施形態に係る作用効果について、説明する。
プラズマアクチュエータ１Ｃは、第１の実施形態と同様に、ＡＣ電極５に交流電圧ＶＡＣを印加し、ＤＣ電極３に直流電圧ＶＤＣを印加することでプラズマを発生させジェットＪを誘起させる。ここで、ＡＣ電極５は、被覆されているため、ジェットＪを誘起させる放電は、ＤＣ電極３による放電が支配的になる。そして、被覆されたＡＣ電極５により生じた誘電体バリア放電は、ＤＣ電極３による放電を強化するように作用する。

ＤＣ電極３による放電は、ＤＣ電極３と接地電極４との間に生じる電界によって生じ、プラズマが発生する。そして、プラズマ中のイオン（プラスイオン）が電界Ｅ１やＤＣ電極３とＡＣ電極との電界Ｅ２とによって加速されるが、プラスイオンが表面２ａに帯電してしまう。よって、この帯電によって、誘電体層２の表面２ａの電位が上昇し、電界Ｅ１が打ち消される。ここで、ＡＣ電極５が露出電極であれば、ＤＣ電極３とＡＣ電極５との電界Ｅ２により、ＤＣ電極３による放電が持続され、ジェットが誘起され続けることができる。ただし、ＡＣ電極５が誘電体層２の内部に埋め込まれることで被覆されていると、ＡＣ電極５上の誘電体層２の表面２ａまでプラスイオンが帯電するため、誘電体層２の表面２ａの電位の上昇によって、電界Ｅ２も打ち消されてしまう。これにより、ＤＣ電極３による放電が持続することができなくなり、ジェットＪが誘起することができない場合が起こり得る。

そこで、第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃでは、ＡＣ電極５は、ＤＣ電極３から最も遠い側面５ｆのみが気流に対して露出している。これにより、ＡＣ電極５の側面５ｆは、表面２ａに上記帯電の影響を受けないため、側面５ｆの電位が基準電位となって、ＤＣ電極３による放電を持続させることができる。よって、ＡＣ電極５とＤＣ電極３との間のアーク放電を生じさせずに、体積力を向上させ、ジェットＪの推力を向上させることができる。

上述したように、第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃは、ＡＣ電極５において、ＤＣ電極３から最も遠い側面５ｆのみが気流に対して露出されており、その他の面が誘電体で被覆されている。
このような構成により、故障の原因であるＡＣ電極５とＤＣ電極３との間のアーク放電が抑制される。さらに、ＡＣ電極５とＤＣ電極３との間の距離Ｈを従来よりも短く設定することが可能となり、プラズマアクチュエータ１の小型化に寄与する。
さらに、第３の実施形態に係るプラズマアクチュエータ１Ｃでは、ＡＣ電極５において、ＡＣ電極５の側面５ｆのみが気流に対して露出されている。これにより、プラズマアクチュエータ１Ｃは、ＡＣ電極５の側面５ｆが表面２ａの帯電の影響を受けないため、側面５ｆの電位を基準として、ＤＣ電極３による放電を持続させることができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

（変形例１）第１の実施形態のプラズマアクチュエータ１は、ＡＣ電極５及びＤＣ電極３の双方が絶縁体（誘電体）で全体又は一部が被覆されてもよい。また、第１の実施形態のプラズマアクチュエータ１は、ＤＣ電極３が絶縁体（誘電体）で全体が被覆され、ＡＣ電極５が露出電極であってもよい。さらに、第１の実施形態のプラズマアクチュエータ１では、ＤＣ電極３は、ＡＣ電極５からの距離が最も近い面が少なくとも絶縁体で被覆されていてもよい。
また、図７に示すように、ＤＣ電極３は、誘電体層２に埋め込まれてもよい。この場合に、ＤＣ電極３の上面は、露出してもよいし、露出していなくてもよい。

（変形例２）第３の実施形態のプラズマアクチュエータ１Ｃにおいて、ＡＣ電極５Ｃは、ＡＣ電極５Ｃの４つの側面のうち、第１端部１００側の側面以外の側面５ｆ及び２つの側面５ｓのみが気流に対して露出した電極であってもよい。よって、この場合には、ＡＣ電極５Ｃの２つの底面及び第１端部１００側の側面が誘電体に被覆されている。

以上、説明したように、上記実施形態に係るプラズマアクチュエータ１は、ＤＣ電極３及びＡＣ電極５のうち、一方の電極は、他方の電極からの距離が最も近い面が少なくとも絶縁体で被覆されている。
例えば、ＡＣ電極５は、誘電体層２の内部に埋め込まれ、全ての表面が誘電体（絶縁体）で被覆されている。

このような構成によれば、ＡＣ電極５とＤＣ電極３との間のアーク放電の発生を抑制することができる。

１，１Ｂ，１Ｃ プラズマアクチュエータ
２ 誘電体層
３ ＤＣ電極
４ 接地電極
５ ＡＣ電極
６ 制御装置
１０ 基準電極

Claims (5)

1. 誘電体である板状の誘電体層と、
   前記誘電体層の第１面に設けられた第１電極と、
   前記誘電体層の第２面に設けられた第２電極と、
   前記誘電体層に設けられている第３電極と、
   前記第２電極を接地電極として、前記第１電極に直流電圧を印加し、前記第３電極に交流電圧を印加することで、プラズマを発生させて噴流を誘起する制御装置と、
   を備え、
   前記第１電極及び第３電極のうち、一方の電極は、他方の電極からの距離が最も近い面が少なくとも絶縁体で被覆されていることを特徴とする、プラズマアクチュエータ。
2. 前記第３電極は、全ての表面が被覆されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマアクチュエータ。
3. 前記第３電極は、前記誘電体層の内部に設けられている、
   ことを特徴とする請求項２に記載のプラズマアクチュエータ。
4. 気流に対して露出した電極である第４電極を更に備え、
   前記第１電極は、前記誘電体層の第１端部側の前記第１面に設けられ、
   前記第３電極は、前記誘電体層の第２端部側における前記誘電体層の内部に設けられ、
   前記第４電極は、前記第２端部側の前記第１面に設けられている、
   ことを特徴とする、請求項２に記載のプラズマアクチュエータ。
5. 前記第１電極は、前記誘電体層の第１端部側の前記第１面に設けられ、
   前記第３電極は、前記誘電体層の第２端部側における前記誘電体層の内部に設けられ、前記第３電極の複数の面のうち、前記第２端部側の側面のみが気流に対して露出している、
   ことを特徴とする、請求項３に記載のプラズマアクチュエータ。

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