主な実験装置

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プラズマ発生装置
多相交流アーク

多相交流アークは,放電空間にプラズマが連続的に発生しているので放電状態が常に持続されており,安定した連続放電を得ることがでます。多相交流アークは6本または12本の各々の電極に位相の異なる交流電圧を印加することにより,電源周波数によって回転するプラズマを電極間に発生させる新しい熱プラズマ発生方法です。12相の多相交流アークでは位相が30度ずつ異なる交流電圧を12本の電極間に印加することで,大口径のアークを安定に発生することができます。


大気圧DCアーク

富士電波工機

500Aまで発生できるプラズマ用電源(ダイヘン製)を有しており,水素などの特殊な雰囲気でナノ粒子を合成することができます。アーク発生部で合成されたナノ粒子は,ナノ粒子捕集部で回収され,ガスはアーク発生部に戻り,完全なガス循環タイプのナノ粒子合成装置として用いています。


高周波熱プラズマ

日本電子 TP12010

最大出力35kW、4MHzの高周波放電を用いて、誘導結合型熱プラズマを発生する装置です。高周波熱プラズマは無電極放電の一種であり,電極物質が不純物としてプラズマ中に混入しないことが特徴です。高周波熱プラズマは,石英管等の絶縁材でできた水冷トーチの一端にガス導入部を設け,トーチ外部の誘導コイルによりトーチ内のガスをプラズマ状態にするものであり,誘導結合型放電によって熱プラズマを発生します。ナノ粒子やナノチューブの合成に関する研究に用いています。


水プラズマ

電極をアークの熱から保護するための冷却水を放電領域に直接吹き込み,水プラズマを発生します。水プラズマ発生装置では陰極にハフニウムを用いており,強い酸化性の高温の水蒸気でも長時間の耐久性を有しています。アークによって発生した熱は主に陽極を伝わって冷却水を加熱し,吸湿材を通って陽極に達した冷却水がそのままプラズマガスとなり,水プラズマとなります。


ロングアーク

クリーンテクノロジー製

熱プラズマの1つであるロングDCアークは,従来のDCアークより1桁以上長い電極間距離を有しているため,被分解物質の滞留時間が長いという特徴があります。 高速かつ高効率なPFCガス処理装置として,ロングDCアークは実用化されています。


月土壌水素還元装置

流動床反応器に月土壌シミュラントを入れて、水素還元反応実験を行う装置です。太陽光加熱炉を想定した電気炉によって、月土壌から水を製造することができます。


分析装置

溶融粒子計測装置

カナダ Tecnar DPV-2000

熱プラズマ中で飛翔している溶融粒子の温度,速度,粒径の分布を1秒間に8000個の分布を計測する装置です.ただし装置の改造等がメーカーの問題から困難なので,信頼できる計測対象が限定されます.
現在はこのシステムの欠陥を補う方法を検討し,論文や学会で発表しています.詳細はこちらをご覧ください.

プロセスガス質量分析装置

AMETEK Proline

コンパクトで高性能なプロセスガス質量分析装置です。自動バルブ切り替えによる多点測定、多成分のリアルタイム測定が可能で、さまざまなアプリケーションに対応できます。

高速度ビデオカメラ

Photoron FASTCAM SA-WTI

小型・高解像力デジタルカメラのハイスピードビデオ装置です。最大撮影速度は毎秒1,300,000コマ,100万画素以上の解像度でも毎秒7,500コマで撮影できます。さらに1台のカメラで2波長分光光学系を搭載しており,高速のプラズマの変動現象,電極温度の直接計測が可能です。


紫外可視分光光度計

日本分光 V-550

紫外可視-近赤外領域波長の吸光度を測定する装置です。 波長域は190-900 nmです。

高速液体クロマトグラフ

日本分光 検出器 UV-975
ポンプ PU-980,カラムオーブン CO-966

デスクトップX線回折装置

リガク MiniFlex

超コンパクトなデスクトップ機で,付属の粉末X線解析ソフトウェアによって幅広い定性分析が可能です。


デジタルマイクロスコープ

キーエンス VHX-1000

リアルタイム画像連結機能搭載により「高倍率なのに広視野」での観察が可能です。さらにハイダイナミックレンジ機能による16bit処理での豊かな階調表現が可能なNEWオールインワンマイクロスコープです。

粒度分布測定装置

マイクロトラック UPA150

ナノ粒子の粒度分布を測定できます。レーザー回折散乱式ではカバーしきれないサブミクロン領域を高精度に測定します。ヘテロダイン方式とバックスキャタリング方式により低濃度(数ppm)から高濃度(%オーダー)まで測定可能です。

高温型示差熱天秤

リガク ThermoPlus2シリーズTG-8121H

熱重量分析(TG)は、温度を変化させながら試料の重量変化を熱天秤により連続的に検出記録する手法です。この装置は示差熱分析(DTA) と組み合わせた装置です。
特にこの装置は水素雰囲気や腐食性ガスでも測定が可能であることに特徴があります。


プラズマ発光分光測定装置

イメージングスペクトロメータ HORIBA iHR550

発光分光測定は,プラズマの温度や電子密度,イオン密度などの情報を得ることができる手法であり,ガスクロマトグラフィーでは分析できない高温の発光点などのプラズマ中における活性種を分析できます。活性種の分布や分解機構を解明することで,プラズマの温度分布などの特性を把握でき,高温,高活性といったプラズマの特性を充分に生かすことができます。

プラズマ発光分光測定装置

モノクロメータ Horiba Micro HR

小型で高性能な分光器です。主にプラズマ中の化学種の同定に用いています。