直流パルス放電場での二酸化炭素の分解反応に対する音波の照射効果

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  • Effects of Sound-wave Irradiation on Decomposition of Carbon Dioxide in DC-pulse Discharge Field

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放電プラズマ中での化学反応に対する音波の複合化効果を検討した。放電プラズマは局所的に高エネルギーを付与できることから，熱力学支配を受けない非定常反応場を容易に構築することができる。一方，放電空間は極めて限定的であり，反応は量的に制限される。本研究では，媒質粒子の荷電粒子化であるプラズマと媒質粒子の振動運動である音波を複合化することを考えた。音波未照射時に帯状であったストリーマ放電は音波の照射により扇型に拡張され，その拡張の程度は照射した音の強さに比例することが明らかとなった。そこで，音波の照射効果を二酸化炭素の直接分解反応により評価した。二酸化炭素の分解反応速度は音響管端における音圧とともに増加する傾向を示し，1.8 kPaの音波を照射した際の分解速度は未照射の約2倍に達した。この分解速度の増加は放電空間の拡張や荷電粒子の振動に起因した反応効率の向上によると推測される。この非接触での制御技術は新たなプラズマ反応場の構築につながると考えられる。

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