大気圧高出力パルス変調Ar-N_2誘導熱プラズマの熱的反応論的非平衡モデル

摘要

大気圧誘導熱プラズマは高温·高エンタルピー·高活性で電極からの材料混入がないため，近年様々な材料プロセス分野に応用ざれてひる。筆者らは，この誘導熱プラズマに機能性を付加するために，コイル電流にAM変調を加えた「パルス変調誘導熱プラズマ(PMITP or PMICP）」を考案し，その湿度場·反応場状態について検討を行っている。 熱プラズマは高温であるため内部性状把握にはスペクトル観潮法などの実験的手法のほか，近年では,局所熱平衡（LTE）状態を仮定した数値解析手法が良く用いられる。 しかし，熱プラズマに過渡変軌急激な電界を加えるPMITPにおいてはLTEは必ずしも成り立たたず，反応論的にも熱的にも非平衡状態となることが予想される。 本報告では，反応論的·熱的非平衡性を導入した二次元電磁熱流体モデルを構築し，Ar-N_2 PMITPの過渡変動特性を検討したので報告する。