JP4815990B2 - プラズマ放電処理装置およびプラズマ放電処理方法 - Google Patents
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Description
窒素ガスと酸素ガスとが混合された混合ガスを用いて大気圧近傍の圧力下でプラズマ放電処理を行うプラズマ放電処理装置であって、
間隙部分が放電空間とされた一対の対向電極と、
前記対向電極の両方または一方に電圧を印加するための電圧印加装置と、
前記放電空間に前記混合ガスを供給するためのガス供給装置と、
前記放電空間におけるプラズマ化された混合ガスの発光強度を発光分光法により計測する分光器と、
前記分光器で計測された発光強度のうち一酸化窒素の発光スペクトルのピークに相当する特定の波長の発光強度に基づいて原子状酸素ラジカルの密度を調整してプラズマ放電処理を行わせる制御装置と
を備えることを特徴とする。
窒素ガスと酸素ガスとが混合された混合ガスを用い、大気圧近傍の圧力下で電界をかけてプラズマ放電処理を行うプラズマ放電処理方法であって、
放電空間においてプラズマ化された混合ガス中の一酸化窒素の発光スペクトルのピークに相当する特定の波長の発光について発光分光法により発光強度を計測し、その発光強度に基づいて原子状酸素ラジカルの密度を調整してプラズマ放電処理を行うことを特徴とする。
(2)原子状酸素ラジカルの密度は、極大点に対応する酸素ガスの濃度以上の濃度範囲においても比較的大きな値を保ち、図示を省略するが少なくとも酸素濃度が20体積%までは同程度の値となる。
(3)原子状酸素ラジカルの密度変化と励起状態の一酸化窒素の密度変化とは非常に似た特性を有する電圧依存性および周波数依存性を示す、
という知見が得られる。
N2 *+NO → NO(A2Σ+)+N2
の反応により励起される。一方、原子状酸素ラジカルは主に、
N2 *+O2 → 2O+N2
の反応により生成される。このように原子状酸素ラジカルと励起された一酸化窒素の生成過程には反応性ガスとしての酸素分子とプラズマ放電により励起された窒素分子(N2 *)とがともに関与しているためであると考えられる。
2 第1電極
3 第2電極
4 電圧印加装置
5 ガス供給装置
7 分光器
8 制御装置
9 放電空間
Claims (8)
- 窒素ガスと酸素ガスとが混合された混合ガスを用いて大気圧近傍の圧力下でプラズマ放電処理を行うプラズマ放電処理装置であって、
間隙部分が放電空間とされた一対の対向電極と、
前記対向電極の両方または一方に電圧を印加するための電圧印加装置と、
前記放電空間に前記混合ガスを供給するためのガス供給装置と、
前記放電空間におけるプラズマ化された混合ガスの発光強度を発光分光法により計測する分光器と、
前記分光器で計測された発光強度のうち一酸化窒素の発光スペクトルのピークに相当する特定の波長の発光強度に基づいて原子状酸素ラジカルの密度を調整してプラズマ放電処理を行わせる制御装置と
を備えることを特徴とするプラズマ放電処理装置。 - 前記制御装置は、前記原子状酸素ラジカルの密度の調整として、前記ガス供給装置から放電空間に供給する混合ガス中の酸素ガスの濃度を前記発光強度が最大になる濃度またはそれより高い濃度に調整することを特徴とする請求項1に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記制御装置は、前記原子状酸素ラジカルの密度の調整として、装置条件の調整を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラズマ放電処理装置。
- 前記制御装置は、前記装置条件の調整として、前記対向電極の一方または両方に印加する電圧を調整することを特徴とする請求項3に記載のプラズマ放電処理装置。
- 窒素ガスと酸素ガスとが混合された混合ガスを用い、大気圧近傍の圧力下で電界をかけてプラズマ放電処理を行うプラズマ放電処理方法であって、
放電空間においてプラズマ化された混合ガス中の一酸化窒素の発光スペクトルのピークに相当する特定の波長の発光について発光分光法により発光強度を計測し、その発光強度に基づいて原子状酸素ラジカルの密度を調整してプラズマ放電処理を行うことを特徴とするプラズマ放電処理方法。 - 前記原子状酸素ラジカルの密度の調整として、前記混合ガス中の酸素ガスの濃度を前記発光強度が最大になる濃度またはそれより高い濃度に調整することを特徴とする請求項5に記載のプラズマ放電処理方法。
- 前記原子状酸素ラジカルの密度の調整として、装置条件の調整を行うことを特徴とする請求項5または請求項6に記載のプラズマ放電処理方法。
- 前記装置条件の調整として、前記混合ガスをプラズマ化するために電極に印加する電圧を調整することを特徴とする請求項7に記載のプラズマ放電処理方法。
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