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Sasaki Koichi

Faculty of Engineering Applied Quantum Science and Engineering Quantum Engineering for MaterialsProfessor

Researcher basic information

■ Degree
  • Doctor of Engineering, Nagoya University
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • レーザーアブレーション
  • プラズマ応用工学
  • Laser ablation
  • Plasma applications
Research Field
  • Nanotechnology/Materials, Optical engineering and photon science
  • Nanotechnology/Materials, Thin film/surface and interfacial physical properties
  • Energy Engineering, Fundamental plasma
  • Energy Engineering, Applied plasma science
■ Educational Organization

Career

■ Career
Educational Background
  • 1991, Nagoya University, 工学研究科, 電気工学・電気工学第二及び電子工学専攻, Japan
  • 1991, Nagoya University, Graduate School, Division of Engineering
  • 1987, Nagoya University, School of Engineering, 電気学科, Japan
  • 1987, Nagoya University, Faculty of Engineering

Research activity information

■ Awards
  • Sep. 2023, 静電気学会, 論文賞
  • Mar. 2018, 応用物理学会, プラズマエレクトロニクス賞
  • Jan. 2018, 日本学術振興会第153委員会, プラズマ材料科学賞(基礎部門賞)
  • Sep. 2017, 応用物理学会, ポスター発表賞
  • Oct. 2014, 応用物理学会, ポスター発表賞
  • 2008, The most outstanding oral presenter in the Nanoscience and Nanotechnology International Conference 2008
  • 2008, 永井科学技術財団賞
    Japan
  • 2008, The most outstanding oral presenter in the Nanoscience and Nanotechnology International Conference 2008
  • 2007, Outstanding Preposter-Poster Award
    Japan
  • 2007, JJAP編集貢献賞
    Japan
  • 2007, Outstanding Preposter-Poster Award
  • 1993, 井上研究奨励賞
    Japan
  • 1992, 電気学会論文発表賞
    Japan
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Books and other publications
  • プラズマ診断の基礎と応用
    コロナ社, 2006
  • Plasma etching processes for sub-quarter micron devices
    The Electrochemical Society Inc.,, 2000
  • Plasma etching processes for sub-quarter micron devices
    The Electrochemical Society Inc.,, 2000
■ Syllabus
  • 光エレクトロニクス特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 光エレクトロニクス特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 光エレクトロニクス特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 光エレクトロニクス特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 制御・電気工学演習, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 応用電子工学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • プラズマ物理, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 電気・電子回路, 2024年, 学士課程, 工学部
■ Affiliated academic society
  • 電気学会
  • 応用物理学会
  • レ-ザ-学会
  • プラズマ・核融合学会
■ Works
  • 非平衡プラズマ超燃焼技術の基礎研究
    2009 - 2009
  • 炭素ナノコンポジット膜のスッパタ成膜技術の開発と燃料電池セパレータへの応用
    2009 - 2009
  • レーザー生成多相混在プラズマの科学と応用創出
    2009
  • ドップラーフリー分光計測に基づくエルゴディック層内粒子輸送の研究
    2009
  • プラズマとナノ界面の相互作用に関する総括研究
    2009
  • 超音波支援液相レーザーアブレーションによる高効率ナノ粒子創製技術の開発
    2009
  • プラズマ診断のためのドップラーフリー分光計測技術の開発
    2009
  • 低電子温度再結合プラズマにおける水素分子分光
    2007 - 2007
  • マイクロ波励起による超高密度マイクロプラズマの生成とその極短波長光源への応用
    2003 - 2007
  • 加圧液体中でのレーザーアブレーションによる新規材料合成技術の開発
    2006 - 2006
  • レーザー誘起蛍光減光法によるプラズマ電界計測の高機能化および低コスト化
    2004 - 2006
  • プラズマ電子温度及び電子密度の非接触モニタリング技術の開発
    2005 - 2005
  • n=2状態水素原子診断のための半導体レーザー吸収分光計測技術の開発
    2005 - 2005
  • 高密度水素プラズマ・壁相互作用の基礎過程解明とその診断法開発
    2001 - 2004
  • レーザー誘起蛍光減光法による高感度電場計測法の開発
    2003 - 2003
  • 真空中でのレーザーアブレーションによる炭素クラスター生成
    2002 - 2002
  • レーザー誘起減光分光法による負性プラズマのシース電場測定
    2001 - 2002
  • ヘリコン波放電型コンパクト窒素ラジカル源の開発と高性能化
    2000 - 2000
  • レーザーアブレーションプラズマを光源とする真空紫外吸収分光計測システムの開発
    1999 - 2000
  • 可視分光によるプラズマ中の水素負イオン及び正・負イオン相互中性化過程の測定
    1998 - 2000
  • フロロカーボン系正・負反応性イオンとシリコン系基板との反応基礎過程
    1997 - 1997
  • ヘリコン波放電型酸素・フッ素負イオン源の開発
    1995 - 1997
  • パルス変調フッ化炭素プラズマにおけるフッ素原子およびフッ素負イオンの高信頼性診断
    1996 - 1996
  • 高速マイクロ波干渉計による負イオン・プラズマ診断
    1995 - 1995
  • 真空紫外吸収分光法によるプロセス・プラズマ診断
    1995 - 1995
  • ミリ波・サブミリ波領域における極短パルス光の発生
    1994 - 1994
  • ミリ波およびサブミリ波領域における極短パルス光の発生
    1994 - 1994
  • プラズマ計測用大出力光励起遠赤外レーザーの単一モード化
    1993 - 1993
■ Research Themes
  • 大気圧直流グロー放電生成時に観測される発光の自己組織化メカニズムの解明
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2023 - 31 Mar. 2027
    白井 直機; 佐々木 浩一; 富田 健太郎
    大気圧中で直流電圧駆動の放電プラズマを生成するとある条件において、陽極表面上で自己組織化された発光が観測されるが、その生成因子を実験的アプローチにより調査した。自己組織化パターン形成には、負性ガスである酸素の有無が重要であること、数学的に自己組織化形状が得られる反応拡散系ではある反応物質の密度が増減しながら拡散して模様を形成することを考慮すると、プラズマによるパターン形成は負イオンの有無と電界による輸送が重要であると予想される。2023年度はレーザー光脱離法による負イオン種の同定、レーザー誘起蛍光法による窒素イオン密度の計測、OHラジカルの密度分布・回転温度の計測パターン構造の外部電場制御を行った。その結果パターン構造が生じた際にOH-等の負イオンは確かに観測されるものの、液体陽極の場合と金属陽極の場合で観測される負イオン種の比率が異なっていてもパターン構造が観測されることから負イオンは直接的な生成因子でないことが示唆された。一方、レーザー誘起蛍光法によるOHラジカルの密度ならびに回転温度の空間分布の結果からパターン形成が観測されているときに放電プラズマ領域の温度が高くなっていることが観測された。これは温度の上昇によりプラズマ領域の密度分布が低くなっていることを示唆している。計算シミュレーションや低気圧環境でのプラズマにおいては希ガスのみでも
    パターン形成が得られていることから、大気圧直流放電によるパターン形成においても負イオンよりも温度上昇による密度の低下或いは、空間密度分布の変化が重要である可能性が見出された。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K26083
  • 大気圧直流グロー放電生成時に観測される発光の自己組織化メカニズムの解明
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2023 - 31 Mar. 2027
    白井 直機; 佐々木 浩一; 富田 健太郎
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23H01388
  • ナノ秒パルス放電プラズマ中の非平衡反応過程に関する光学診断技術を駆使した研究
    科学研究費助成事業
    23 Apr. 2024 - 31 Mar. 2026
    佐々木 浩一; KUHFELD JAN
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 24KF0003
  • 水と空気からアンモニアを合成するプラズマ反応プロセスの学術基盤構築
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2023 - 31 Mar. 2026
    佐々木 浩一
    本計画の初年度に当たる2023年度の研究実績は以下のとおりである。
    予備実験で用いた装置とは別に,本計画専用の誘導結合プラズマ発生装置を整備した。新たに整備したプラズマ発生装置では,水蒸気のガス流量を自在に制御するために,水蒸気に適応するマスフローコントローラを採用した。この装置を用いて,予備実験における実験条件よりもはるかに広いプラズマ生成条件においてアンモニアの合成特性を調べた。このとき,四重極質量分析器を用いた独自の方法により,アンモニアの生成レートと生成したアンモニアのプラズマ中での損失周波数を別々に求めた。その結果,予備実験と同様のプラズマ生成条件では予備実験と同様のアンモニア合成特性が得られ,予備実験の結果は装置に依存しない結果であることが確認できた。
    しかしながら,予備実験よりも放電電力が高い場合や水蒸気ガス圧が高い場合には,予備実験と比較してアンモニアの合成特性が悪化することが見出された。放電電力が高い場合の合成特性の悪化(特に生成レートの低下)は,計画時点で予測していなかった結果であった。放電電力が高いときにアンモニアの生成レートが低下する理由は,水蒸気の電子衝突解離によって生成されるOHラジカルが本実験において触媒として作用するステンレス製真空容器の表面をより強く酸化するためであると推測した。
    OHラジカルは生成したアンモニアのプラズマ中での損失にも関与すると考えられるため,連続波長光源を用いた吸収分光法により,プラズマ中のOHラジカル密度の絶対値を実測した。測定により求まったOHラジカル密度は,窒素/水蒸気プラズマと窒素/水素プラズマにおけるアンモニアの損失周波数の違いを説明することができない程度に低密度であり,プラズマ中での反応過程についての再考が必要である可能性が示唆された。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K25860
  • Understanding scientific principle of plasma-liquid interface
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2020 - 31 Mar. 2023
    Sasaki Koichi
    The uniqueness of plasma-liquid interaction, in comparison with conventional liquid-phase chemistry, originates in short-lived species located in the vicinity of the liquid surface. In this work, we succeeded in the experimental investigation of the vicinity of the plasma-water interface by detecting OH radicals using luminol chemiluminescence, by measuring the surface tenson of water interacting with a plasma, by observing redox reactions at the water surface interacting with a plasma, and by detecting hydrated electrons at the plasma-liquid interface using laser-indued desolvation.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 20H00135
  • Detection of solvated electrons and challenge to their kinetics in liquids interacting with plasmas
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    28 Jun. 2019 - 31 Mar. 2021
    Sasaki Koichi
    We developed two methods for detecting solvated electrons in liquids interacting with plasmas. One was the CTTS (Charge Transfer to Solvent) transition. This is a kind of photo-excited process to produce solvated electrons, and we can examine the reaction frequency of solvated electrons in liquids interacting with plasmas. The other method was the production of free electrons by laser-induced desolvation. The free electrons produced by the desolvation were transported to and detected in the plasma. We have shown experimentally that these two methods works effectively for investigating solvated electrons in liquids interacting with plasmas.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, 19K21861
  • Construction of Scientific Principle in Plasma-Liquid Interaction
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2020
    Sasaki Koichi
    We carried out fundamental investigation which contributes to the academic progress of plasma-liquid interaction. We proposed 1) distortion in the shape of liquid surface in strong electric field, 2) reaction between liquid and nanoparticle of alkali metal, and 3) the formation of gas in liquid after the neutralization of irradiated ions as the production mechanisms of droplets from liquid surfaces interacting with plasmas. We observed the production of metal atoms from droplets when they were evaporated in plasma. We have shown that the chemiluminescence of luminol can be utilized for the detection of OH radicals in liquid. In addition, we examined the reaction frequency of solvated electrons in liquids interacting with plasmas using CTTS transition and transient absorption spectroscopy.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 16H02121
  • Pioneering novel plasma reaction processes utilizing nonequilibrium vibrational temperature
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    30 Jun. 2017 - 31 Mar. 2019
    Sasaki Koichi; Nishiyama Shusuke
    We have demonstrated the conversion of carbon dioxide via vibrational excited states by experiments using recombining plasmas with ultralow electron temperatures of 0.1-0.3 eV for the first time. We have shown that the overall reaction rate coefficient of the CO2 dissociation decreases with the electron temperature in the temperature range above 0.1 eV. The demonstration of the production of formic acid by reaction between atomic hydrogen and vibrationally excited carbon dioxide was not successful. However, it can be said that this research opens novel plasma reaction processes utilizing nonequilibrium vibrational temperature.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, 17K18767
  • Challenge of diagnostic methods for plasma-liquid interaction
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018
    Shusuke Nishiyama; SASAKI Koichi; SHIRAI Naoki
    We investigated diagnostic methods which can be used for fundamental studies of plasma-liquid interaction. We confirmed that two-dimensional laser-induced fluorescence kept its sensitivity at the vicinity to the interface between plasma and solid (or liquid). It was impossible to observe the region with high densities of liquid-phase reactive species, which are transported from plasma, by laser-induced fluorescence of phenol and the color reaction of titanium sulfate. On the other hand, we observed blue chemiluminescence from alkaline solutions with the addition of luminol. The region with the chemiluminescence was very thin, and was located just below the plasma-irradiated interface. It has been suggested that the chemiluminescence of luminol is useful for the detection of plasma-induced short-lived reactive species in liquids.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, 15K13388
  • Construction of a model for plasma-assisted nonequilibrium combustion chemistry
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2013 - 31 Mar. 2016
    Sasaki Koichi; AKASHI Haruaki; AKAMATSU Fumiteru
    The objective of the present work is to obtain the microscopic understanding on plasma-assisted combustion by experiments and simulation. It has been understood that the production of atomic oxygen via collision between molecular oxygen and high-energy electron, which is produced in the plasma, in the premixed zone of the flame is the origin of activated combustion reactions. In the case with the addition of water vapor, it has been suggested that OH radical, which is produced by electron impact dissociation of H2O, is the origin of activated combustion reactions.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 25286078
  • Thermal Management of Smart Combustion with Non-equilibrium Plasma
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2013 - 31 Mar. 2016
    Tomita Eiji; SASAKI Koichi; AKAMATSU Fumiteru; IKEDA Yuji; KAWAHARA Nobuyuki
    We propose plasma-assisted combustion that is different from conventional combustion to reduce harmful exhaust emissions as well as carbon dioxide in this study. The purpose of this study is to investigate the relation between ignition and combustion and non-equilibrium plasma under the conditions from room temperature and atmospheric pressure to high temperature and pressure both physically and chemically. And then, fundamental phenomena were revealed to create a new research field of smart combustion and these findings were applied to heat power engines. The effect of microwave plasma on radical density and combustion, radical behavior and combustion characteristics in the process of laser ignition superimposed with non-equilibrium plasma, and the effect of microwave on wet ethanol combustion and chemical reaction were investigated. A propagating flame could be controlled spatially and temporally with microwave. As a result, the possibility of new combustion with microwave was found.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Okayama University, 25249015
  • Development of a method for the efficient production of sonoplasmas
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2015
    SASAKI Koichi; TOMIOKA Satoshi; NISHIYAMA Shusuke; TAKADA Noriharu
    In this work, we have proposed the mechanism by which the efficient production of sonoplasmas is achieved in a sonoplasma production system with the help of a punching metal plate. Small bubbles are produced at the sharp edges of holes on the punching metal plate. They are transported by the primary Bjerknes force toward the bottom side of the vessel, and are trapped at the dip in the distribution of the ultrasonic pressure. These processes result in standing cavitation bubbles with a high density. The present method is unique as a method for producing liquid-phase plasmas without using high voltages. It can be utilized for enhancing the rates of various sonochemistry processes.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, 24654185
  • Development of high sensitivity electric field measurement method in plasmas by saturation spectroscopy using a diode laser
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2015
    NISHIYAMA Shusuke; SASAKI Koichi; GOTO Motoshi; TAKIZAWA Kazuki; NAKANO Haruhisa
    Conventional methods of high sensitivity electric field measurement in plasmas are Stark spectroscopy with a high power tunable laser. In this work, we applied saturation spectroscopy, which is high resolution Doppler-free spectroscopy, to Stark spectroscopy in plasmas with a tunable diode laser. Direct detection of Stark effect in sheath region is achieved for atomic hydrogen Balmer-alpha line with absorption sensitivity enhancement method.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 24540529
  • Science and applications of laser-induced multiphase plasmas
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    23 Jul. 2009 - 31 Mar. 2014
    SASAKI Koichi; KOSHIZAKI Naoto
    We investigated the reaction field induced by liquid-phase laser ablation, which was treated as a method for producing a multiphase plasma consisting of solid (the target), liquid (the ambient liquid), gas (the cavitation bubble), and supercritical fluid (the ablation plasma). We focused on the growth processes of nanoparticles in liquid-phase laser ablation. We have found that atomic and molecular species ejected into the liquid are transported toward the inside of the cavitation bubble, and the growth of nanoparticles occurs inside the cavitation bubble. We have shown that the structure of nanoparticles is affected by the control of the dynamics of the cavitation bubble. Regarding application sides, we synthesized brookite-type titania and submicron-size spherical particles by laser irradiation in liquids.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), 21110004
  • Frontier science of interactions between plasmas and nano-interfaces
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    23 Jul. 2009 - 31 Mar. 2014
    SHIRATANI Masaharu; TERASHIMA Kazuo; SHIRAFUJI Tatsuru; SASAKI Kouichi; ITO Masafumi; TOCHIKUBO Fumiyoshi; ONO Kouichi; GOTO Motonobu; NAGATSU Masaaki; KOMATSU Shojiro; UCHIDA Satoshi; OTA Takayuki; KOGA Kazunori
    本取り纏め研究では、プラズマとナノ界面の相互作用ゆらぎに関する学術的成果を統合・発展させて、より汎用性のある学術大系に結びつけることを目的としている。計画研究代表者を研究分担者として、各計画研究における研究成果を取り纏めるとともに、領域内連携により表れた3つの研究項目に共通する基本原理を統合して体系化する。基本原理の体系化に際しては、すべての研究に関する議論を一度に行うと議論が発散する可能性があるため、ゆらぎ・多相界面・バイオというテーマを設定した個別の研究会を開催し研究分担者が成果を統合した後、シンポジウム等で領域全体での成果統合を行った。平成26年度に取りまとめた、平成21-25年度に新学術領域で得られた成果の概要は以下の様に要約される。これらの成果を成果報告書およびホームページで公開した。
    ゆらぎに関しては、超高精度トップダウンプロセスの確立(ゆらぎの制御)について、エッチングプラズマに関する実験とシミュレーションの研究グループが連携して、エッチング表面形状揺らぎの機構を解明した。ここでは、揺らぎ抑制法について、従来の物理量を一定にする方法から、物理量に制御した揺らぎを与えて抑制する方法へのパラダイムシフトを起こす事に成功した。また、高精度ボトムアッププロセスの確立(ゆらぎの利用)では、超臨界プラズマに関する実験とモデリングの研究グループの連携により、超臨界プラズマにおける密度ゆらぎ機構を解明し、従来法では得る事ができない高次ダイアモンドイドの合成に成功した。
    予想以上の顕著な成果として、気液プラズマに関する実験とモデリングの研究グループの連携により気液界面プラズマにおいてナノ界面が存在することを発見した(多相界面プラズマ)。また、高いインパクトを持つ成果として、バイオ応用プラズマ関連の研究グループの連携により、大気圧プラズマ反応系の世界標準を確立することに成功した。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), Kyushu University, 21110001
  • Control of combustion chemistry with the help of nonequilibrium plasma
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2010 - 2012
    SASAKI Koichi; AKASHI Haruaki
    We have realized nonequilibrium combustion chemistry with the help of nonequilibrium plasmas, where the temperature of electrons is much higher than the temperatures of atomic/molecular species. We used the irradiation of microwave and the superposition of dielectric barrier discharge onto a premixed gas burner flame for realizing the nonequilibrium combustion states.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 22340170
  • Investigation of ignition and combustion processes of ultra-combustion heat system with containing water due to nonequilibrium plasma
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2010 - 2012
    TOMITA Eiji; SASAKI Koichi; AKAMATSU Fumiteru; IKEDA Yuji; KAWAHARA Nobuyuki; AKASHI Haruaki
    The properties of plasma produced by microwave were investigated and this plasma was applied to the ignition in a premixed burner and in spark-ignition engines. At first, the plasma made by magnetron was used at first and the power supply was changed to semiconductor type, so that stable plasma was produced. It is found that the ignition system utilizing microwave plasma is very useful for the fuel such as ethanol containing water. Furthermore, when ethanol with water is used, ignition is promoted due to the plasma produced by laser induced breakdown.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Okayama University, 22246025
  • Study of particle transport in the ergodic layer based on the Doppler-free spectroscopy
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2009 - 2012
    GOTO Motoshi; SASAKI Koichi; MORITA Shigeru
    We have developed the technique of absorption spectroscopy for a hydrogen atom line with diode laser aiming at determination of the ionization location of hydrogen atoms in fusion plasma. An ultra-high wavelength resolution that is never available with usual emission spectroscopy technique has been realized with a relatively simple measurement system. Furthermore, we have observed several interesting phenomena like unexpected large tail components and anomalous crossover signals that could be related to the momentum relaxation mechanism of particles in plasma.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), National Institute for Fusion Science, 21340174
  • Development of high efficient synthesis technologies by liquid-phase laser ablation with superposing ultrasonic wave.
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2009 - 2011
    TAKADA Noriharu; SASAKI Koichi
    We examined the effects of superposing an ultrasonic wave on laser-induced plasma and cavitation bubble in liquid-phase laser ablation. The integrated optical emission intensity form ablation plasma was enhanced at negative phase of the wave. The repetitive formation and collapse of the cavitation bubbles was driven at the same frequency as the ultrasonic wave. Additionally, we revealed that the production rate and the crystallinity of nanoparticles were enhanced by superposing the ultrasonic wave.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Nagoya University, 21510114
  • 大気圧マイクロ波プラズマにより自動車エンジン燃焼改善
    科学研究費助成事業
    2008 - 2009
    佐々木 浩一; 池田 浩一
    研究分担者の所属機関において実際に自動車エンジンの燃費改善に用いられているのと同様の放電方式で得られるマイクロ波プラズマの電子温度,電子密度,ガス温度,および,ガス密度を測定するため,YAGレーザーを光源に用いたトムソン散乱/ラマン散乱計測システムを整備した。東京大学より借用した2重回折格子分光器を用いた本システムでは,迷光レベルが大きく,トムソン散乱信号を得ることができなかったが,窒素分子の回転ラマン散乱信号が明瞭に観測された。
    窒素分子の回転ラマン散乱信号の解析から,本大気圧マイクロ波プラズマに関して,平成20年度の発光分光計測では把握できなかった以下の特性が確認された。まず,プラズマ中のガス温度(窒素分子温度)は放電開始後の時間に比例して増加するが,放電開始後1msの時点においては,プラズマ中心部に近い領域におけるガス温度は500K未満と低い。プラズマの中心から離れた領域でのガス温度の増加は緩やかであり,放電開始後3msが経過した時点でも450K程度である。したがって,放電をパルス化してその持続時間を1ms以下とすれば,ほとんどのプラズマ領域でガス温度の上昇を抑制でき,自動車エンジンへの適用に際して窒素酸化物の発生を防止できる。一方,ガス密度(窒素分子密度)の測定では,放電開始後の時間経過に従ってガス密度が低下することが観測された。プラズマの中心に近い領域では,ガス密度とガス温度の積は時間的に一定値を示し,ガス密度の低下がガス温度の増加によるものであると理解できる。しかし,プラズマの中心から離れた領域では,ガス温度の低下が顕著でないにも関わらずガス密度の低下が顕著であり,低温度下における窒素分子の顕著な解離を示している。このことは,プラズマの中心から離れた領域では電子温度の高い非平衡プラズマが得られており,ラジカルの生成が活発であることを示唆するものである。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 名古屋大学, 20654056
  • Production of high-density microplasma by microwave excitation and its application to ultra-short-wavelength light
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2003 - 2007
    KONO Akihiro; SASAKI Koichi; ARAMAKI Mitsutoshi
    Research was carried out to inject microwave power into small space and thereby to produce a high-density microplasma continuously, aiming at applying the plasma to a high-brightness ultra-short-wavelength light source. The effect of microwave frequency on the plasma production was also studied. Two types of plasmas were studied: one is "microgap plasma" produced around atmospheric pressure in the microgap (100 μm wide) between two knife-edge electrodes and the other is "micro ECR plasma" produced at low pressures (〜1 Pa) in a microwave stripline with the aid of magnetic field. To study the fundamental properties of plasmas produced, a laser Thomson scattering technique for measuring electron temperature and density in small space was developed. For Ar microgap plasma, a plasma with an electron temperature of 1.2 eV and a high density of 3x10^<14>cm^<-3> was realized with a gas temperature as low as near room temperature. The density of metastable Ar atoms, which are the precursor of VUV light emitting Ar_2 excimer, was measure using laser absorption spectroscopy and the effect of plasma conditions on the Ar_2 excimer formation was clarified; this gives a guide into optimization of the plasma as a VUV excimer light source. Experiments on producing microgap plasma using 10-GHz microwave excitation indicated that reducing the microwave radiation loss is crucial for increasing the electron density, though increasing electron density is expected on the theoretical basis. For micro ECR plasma, 10-GHz excitation showed better plasma localization characteristics, and most measurements were carried out using 10-GHz excitation. Strong Ar^+ emission as well as He^+ emission was observed, indicating the existence of high-energy electrons in the plasma. To increase the plasma density and thereby to obtain variety of short-wavelength emissions from multiply ionized species, improvement of microwave power injection scheme is necessary and is in progress.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas, Nagoya University, 15075205
  • Cost reduction and performance improvement of electric field measurement in plasmas by laser-induced fluorescence-dip spectroscopy
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2004 - 2006
    SASAKI Koichi; SUGAI Hideo; KONO Akihiro
    The objective of this project is to reduce the equipment cost and to improve the data acquisition efficiency of the electric field measurement by laser-induced fluorescence-dip spectroscopy. The research results are summarized as follows. 1) We proposed excitation-observation schemes which are compatible with the use of diode lasers. 2) We analyzed the proposed scheme by rate equations. We found that the intensity of laser-induced fluorescence (LIF) was reduced temporally even when cw diode lasers were used for excitation. We examined the reduction ratio and the duration of the temporal reduction of LIF. 3) We demonstrated a two-step excitation scheme using a pulsed tunable laser and a diode laser. 4) To realize the excitation scheme using two diode lasers, we constructed a spectroscopy system employing a photon counter and an acoustic-optical modulator. 5) We showed the possibility that the less significant reduction LIF in the two-step excitation was attributed to the cascade transition from the laser-excited state. 6) We proposed a two-route scheme as an alternative excitation-observation scheme. We demonstrated the reduction of LIF by the two-route scheme. 7) We proposed an excitation-observation scheme employing a two-step excitation and cavity-ringdown absorption spectroscopy. 8) We demonstrated the enhancement of the data acquisition efficiency by employing a two-dimensional LIF spectroscopy system. 9) We compared the experimentally observed structure of sheathe electric field in an electronegative plasma with a theory based on a fluid model. We summarized the agreement and the discrepancy between the experimental and theoretical results.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Nagoya University, 16340181
  • プラズマの環境技術への応用
    2005
    Competitive research funding
  • Plasma-aided environmental technologies
    2005
    Competitive research funding
  • Measurement of sheath electric field in electronegative plasm as by laser-induced fluorescence-dip spectroscopy
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2001 - 2003
    SASAKI Koichi; ARAMAKI Mitsutoshi
    The purpose of this project is the development of a sensitive diagnostic technique for measuring electric fields in plasmas. The method is a kind of laser Stark spectroscopy. We adopted laser-induced fluorescence-dip spectroscopy to argon, in order to carry out the electric field measurement in various plasmas including electronegative plasmas. We measured Stark spectra of argon high Rydberg states in well-defined electric fields, and the electric fields in plasmas were determined by comparing the spectra observed in plasmas with the reference spectra observed in well-defined electric fields. We achieved sensitive detection limit of 3 V/cm, which is the champion sensitivity in the world. We carried out the electric field measurement in an inductively-coupled plasma source. We measured the distribution of electric field in the sheath region in front of a metal electrode inserted in the plasma. Owing to the sensitive detection limit, we succeeded in measuring the electric field in the presheath region, where we observed uniform electric field due to the inicrofield. We repeated the electric field measurement in Ar/SF_6 electronegative plasmas. We have found for the first time that the sheath electric field of electronegative plasmas has multistage structure.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Nagoya University, 13480124
  • レーザーアブレーションプラズマを光源とする真空紫外吸収分光計測システムの開発
    科学研究費助成事業
    1999 - 2000
    佐々木 浩一
    本研究は,レーザーアブレーションプラズマを光源とする真空紫外吸収分光法により反応性プラズマ中の原子状ラジカル密度を測定する方法を確立することを目的としている。昨年は,アブレーションプラズマの発光スペクトル分布を飛行時間発光分光計測により推定し,その結果を元に永久磁石型ヘリコン波ラジカル源中の窒素ラジカル密度を決定した。本年度は,イメージインテンシファイアつきCCDカメラを用いてアブレーションプラズマの画像計測を行い,発光スペクトル分布を推定した。
    本年度の実験では,アブレーションターゲットにポリエチレンを採用し,アブレーションプラズマからのH_α発光空間分布をイメージインテンシファイア付のCCDカメラで撮影した。イメージインテンシファイアは50nsの時間幅でゲート動作しており,アブレーション後ある時間経過した後にゲート撮影された発光空間分布を元にアブレーション粒子の運動速度分布を算出できる。その結果から,アブレーションプラズマの発光スペクトル分布を求めた。実験の結果,アブレーションプラズマ中の水素原子の速度分布は空間的に等方的であることがわかり,レーザーアブレーションのメカニズムを解明する観点からも有用な情報が得られた。このようにして発光スペクトル分布が推定されたレーザーアブレーションプラズマを永久磁石型ヘリコン波ラジカル源に取り付けた。ラジカル源で水素プラズマを生成し,得られる水素ラジカルの絶対密度を算出した。真空紫外吸収分光法で信頼性の高いラジカル密度測定を行うには,光源の発光スペクトル分布の評価が最も重要である。本研究により,光源にレーザーアブレーションプラズマを用いれば,光源の発光スペクトル分布が推定可能であり,信頼性の高い測定が可能であることが実証された。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 名古屋大学, 11780346
  • Measurements of negative hydrogen ions and mutual neutralization process by optical emission spectroscopy
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1998 - 2000
    KADOTA Kiyoshi; SASAKI Koichi
    The purpose of the present project is to develop a novel diagnostic method for monitoring negative hydrogen ion density in plasmas. The principle of the diagnostics is based on mutual neutralization between positive and negative hydrogen ions. Hydrogen atoms at excited states are yielded by this reaction. Negative hydrogen ions are detected by measuring visible optical emission from excited hydrogen atoms produced by mutual neutralization. To achieve the goal, we have investigated the following items : 1) the measurement of the ion composition by time-of-flight mass spectrometry, 2) the measurement of the negative ion density by laser photodetachment, 3) the detection of optical emission due to mutual neutralization, 4) the measurement of the hydrogen atom density by laser-induced fluorescence, and 5) the rate-equation analysis of hydrogen plasmas. The intensities of Hα and Hβ emissions observed in the afterglow of high-density hydrogen plasmas had tail components with long decay time constants. The temporal variation of the emission intensity was consistent with the product of the positive and negative hydrogen ion densities, indicating that the visible optical emissions are originated from mutual neutralization between positive and negative hydrogen ions. Therefore, it has been shown by the present project that simple optical emission spectroscopy can be used for monitoring negative hydrogen ions in plasmas.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B)., Nagoya University, 10480107
  • Development of Negative Oxygen and Fluorine Ion Sources with Helicon-Wave Discharge
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1995 - 1997
    KADOTA Kiyoshi; MATSUNAGA Kouzi; SASAKI Koichi; SHOJI Tatsuo
    In this work, efficient negative oxygen and fluorine ion sources for materials processing have been developed.
    A helicon-wave discharge device for the production of negative ions was constructed. High-density oxygen and CF_4 plasmas of 10^<12>-10^<13> cm^<-3> were produced. Two kinds of plasma phases were formed in the high-density plasmas for the efficient negative ion production, namely a high-density and high-temperature plasma of 5-6 eV in the discharge-ON phase, and a high-density and low-temperature plasma of about 1 eV in the discharge-OFF phase. It was confirmed by time-of flight mass spectrometry and laser photodetachment that negative ions were produced efficiently in the afterglow of the discharge-OFF ohase. Negative ions were also efficiently produced in the outer low-temperature region of a sheet plasma, which was formed by controlling plasma parameters spatially.
    The dominant negative ion species in the high-density oxygen and CF_4 plasmas were atomic negative ions, O^- and F^-, respectively. The atomic negative ions increased with increase in electron density.
    The main production process of negative ions was dissociative attachment of slow electrons to excited molecules or molecular radicals, and the dominant decay process was mutual neutralization between negative and positive ions.
    Efficient negative ion production can be realized by forming a high-density and high-temperature plasma, and a low-temperature and high-density plasma. The plasmas with the two phases or regions can be formed by controlling parameters of high-density oxygen and fluorine plasmas temporally and spatially. A guiding principle of the design for efficient negative ion sources has been obtained by this work.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Nagoya University, 07558178
  • パルス変調フッ化炭素プラズマにおけるフッ素原子およびフッ素負イオンの高信頼性診断
    科学研究費助成事業
    1996 - 1996
    佐々木 浩一
    本研究は,大規模集積回路の製造工程(ドライエッチング)において広く利用されているフッ化炭素プラズマ中のフッ素原子(F)およびフッ素負イオン(F^-)の絶対密度測定法を開発し,高密度プラズマにおけるそれらの粒子の物理・化学過程に関する知見を得ることを目的としている。本年度は,研究計画書および交付申請書に記載した研究計画に従い,以下の項目を実施した。
    1.ECR放電圧力CF_4プラズマを光源とする真空紫外吸収分光計測システムを開発した。これをヘリコン波放電高密度CF_4プラズマに適用し,F原子密度の絶対値を求めることにはじめて成功した。
    2.F原子密度の絶対値をでんし密度と親ガス密度の積に対して生理し,高密度プラズマにおけるF原子の消滅過程が他の中性粒子との反応によるものであることを明らかにした。アフタ-グロー(初期)におけるF原子密度の減衰の様子からも,F原子の消滅過程が反応であることを支持する結果が得られた。
    3.パルス偏重CF_4プラズマのアフタ-グロー(後期)におけるF原子密度の減衰時定数から,真空容器壁(主としてSiO_2)におけるF原子の付着確率を評価した。
    4.真空紫外吸収分光法の結果を従来のアクチノメトリー法と比較し,アクチノメトリー法の信頼性を評価した。
    5.フッ化炭素プラズマにおいても使用可能な加熱型ラングミュアプローブを開発した。これをエキシマレーザーを用いたレーザー光脱離法と組み合わせることにより,ヘリコン波CF_4プラズマにおけるF^-の絶対密度をはじめて求めた。
    6.アフタ-グローにおけるF^-密度の時間変化を加熱プローブによる電子密度,正イオン密度,および電子温度の時間変化と比較し,F^-の生成・消滅過程に関して検討した。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 名古屋大学, 08780448
  • 高速マイクロ波干渉計による負イオン・プラズマ診断
    科学研究費助成事業
    1995 - 1995
    佐々木 浩一
    半導体集積回路などの製造工程において,電気的陰性(負性)の強いガスを用いたプラズマプロセスが広く利用されている。最近では,エッチングにおける基板損傷などを低減する観点から,負性プラズマ中での負イオンの振る舞いが特に注目されている。本研究は,高速マイクロ波干渉計を用いて,材料プロセス用プラズマ中の負イオンの挙動を詳しく診断することを目的としている。本年度は,研究計画調書および交付申請書に記載した研究計画に従い,以下の項目を実施した。
    1.ヘリコン波放電高密度CF_4プラズマ発生装置に35GH_Zマイクロ波干渉計を設置した。CF_4プラズマでは,プローブ・チップ表面への絶縁膜の堆積のために,静電プローブによる電子密度測定が困難である。そこで,先ず,設置したマイクロ波干渉計により電子密度の時間変化を高時間分解で測定した。
    2.ヘリコン波放電CF_4プラズマでは,放電rf電力が遮断された直後のアフタ-グローにおいて,F^-が効率的に発生する。飛行時間型質量分析器によりF^-を測定し,それと同時にマイクロ波干渉計で電子密度の時間変化を詳しく測定した。実験結果は電子が中性ラジカル等に解離性付着する過程を如実に示しており,これをもとにF^-の生成過程についての検討を進めた。
    3.同上のCF_4プラズマにパルス変調を施した場合のF^-と電子密度の時間変化を同時測定し,負イオン生成にとって最適な条件を明らかにした。
    4.ヘリコン波放電酸素プラズマ発生装置にマイクロ波干渉計を設置した。 CF_4プラズマの場合と同様に,電子密度と負イオン(O^-)密度の時間変化を測定し,検討を加えた。
    5.以上により,レーザー光脱離法とマイクロ波干渉計を組み合わせた方法による負イオン密度の絶対値測定の準備が整った。最終的な実験に間もなく取りかかる予定で,有意な結果が得られるものと期待される。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 名古屋大学, 07780416
  • Novel First-Wall Conditioning in Stationary Reactor Studies
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1994 - 1995
    SUGAI Hideo; SASAKI Kohichi; NAKAMURA Keiji; TOYODA Hirotaka
    Studies on stationary rectors with use of superconducting magnets have recently become more important. In this situation, conventional dc glow plasmas under no magnetic field is useless and, instead of them, magnetized plasmas such as ECR microwave plasmas have to be used. Furthemore, such techniques as lithium pellet injection will be promising for in situ wall conditioning without interrupting fusion plasmas. Most of this study was devoted to lithium coating and ECR-based boronization as follows :
    (1) Boron coating
    Two methods for new boronization in stationary reactors were proposed. One is injection of decaborane pellet injection and the other is boronization based on ECR microwave discharge under magnetic field. The basic experiment of ECR boronization showed a neutral radical deposition localized near the gas inlet and wider deposition of ionic radicals transported along magnetic lines of force, thus making a large vessel coating possible.
    (3) Lithium coating
    It was found for the first time that a lithium layr has a storong gettering effect on various molecules such as O_2, H_2O,CO and CH_4 while it absorbs a hydrogen atom per a lithium atom. Moreover, studies on the temperature dependence of hydrogen desorption and on hydrogen state in lithium layr. In future, lithium pellet injection could be a powerful tool of conditioning walls without interrupting a fusion plasma.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for General Scientific Research (B), Nagoya University, 06452419
  • レーザーアブレーション
    1995
    Competitive research funding
  • 反応性プラズマ計測法の開発
    1995
    Competitive research funding
  • 高密度プラズマ源の開発と材料プロセスへの応用
    1995
    Competitive research funding
  • Laser ablation
    1995
    Competitive research funding
  • Development of diagnostics technologies for reactive plasmas
    1995
    Competitive research funding
  • Development of high-density plasma sources and their applications to material processing
    1995
    Competitive research funding
  • ミリ波・サブミリ波領域における極短パルス光の発生
    科学研究費助成事業
    1994 - 1994
    佐々木 浩一
    本研究は,ミリ波・サブミリ波の波長域における極短パルス光の実現を目指したものである.本年度は,先に提出した研究計画調書および交付申請書に記載した研究計画に従い,以下の項目を実施した.
    1.ハイブリッド型TEA CO_2レーザー,トリプル・パス増幅器,遠赤外レーザー・セル(本補助金により試作)からなる実験装置全体の組立・調整を行った.増幅器から得られるCO_2レーザー光のパワーは5MW以上に達した.
    2.CO_2レーザーパルスをパルス途中で遮断するためのプラズマ・シャッターを整備した.レンズ間隔の微調整により,シャッターを通過したあとのビームの発散を抑制した.
    3.マルチモードのCO_2レーザー光でD_2Oガスを励起する実験を行った.CO_2レーザーにモードロックなどの短パルス化措置が施されていないのにもかかわらず,D_2Oガスの圧力を6Torr以上と高めに設定した場合,パルス幅約3ns(約1kW,波長385μm)の短パルス列が遠赤外レーザー・セルから発生した.レーザーガスにNH_3を用いた場合にも,2nsを割る程度の短パルス出力(波長2.14mmのミリ波を含む)が得られた.
    4.プラズマ・シャッターにより,単一モードまたは2モード化されたCO_2レーザー光をパルス途中で遮断し,それにより,遠赤外レーザー・セルを励起した.その結果,数ショットで,遮断CO_2レーザーパルスの立ち下がり時刻に呼応した短パルス出力が得られた.
    5.2台のTEA CO_2レーザーを一つの共振器内に直列に並べた新しいハイブリッドCO_2レーザーにより,自発的(受動的)なモードロッキングを引き起こすことに成功した.モードロックされたCO_2レーザーパルスにより遠赤外レーザー・セルを励起すれば,単なるマルチモード・パルスを光励起に用いた場合よりもパルス幅が短いサブミリ波出力が得られるものと期待される.
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 名古屋大学, 06750049
  • プラズマ計測用大出力光励起遠赤外レーザーの単一モード化
    科学研究費助成事業
    1993 - 1993
    佐々木 浩一
    本研究は,協同トムソン散乱法による核融合プラズマのイオン温度計測において,プラズマへの入射光源となる大出力光励起D_2Oレーザーの単一モード化を目的とする。従来のD_2Oレーザーの多モード発振出力は,イオン温度の測定結果に重大な誤差を与えることが示されており,これを単一モード化する技術の確立が必要となっていた。
    本研究では,小出力の単一モード発振・小型D_2Oレーザーを用い,その出力を大型D_2Oレーザー増幅器で増幅する「増幅方式」と,小型レーザー出力を大型D_2Oレーザー発振器に入射し,その発振出力を直接単一モード化する「注入ロック方式」の二つの方法を試みた。増幅方式では,大型D_2Oレーザー増幅器のガス圧を4〜6Torrに設定し,小型レーザーの発振周波数をASE(Amplified Spontaneous Emission)放射のピーク周波数より20MHz程低くした場合に,半値幅で10MHzの極めて狭帯域な出力が得られた。出力エネルギーは約50mJである。一方,注入ロック方式では,小型レーザーの発信周波数が大型レーザー発信器の縦モードとよく一致しており,かつ,大型レーザーの発振パルスの生長前に小型レーザー光が入射された場合,注入光と結合したモードが支配的に発振し,半値幅で約5MHzの狭帯域出力が得られた。ただし,この場合には,他のモード成分も僅かながらの振幅で同時発振した。注入ロック方式の出力エネルギーは約110mJである。
    本研究で用いた出力規模のD_2Oレーザーで,上記のような狭帯域発振出力が得られたのはこれが初めてである。なお,増幅方式の実験に先立ち,予備実験として,D_2Oレーザー増幅器からのASE放射のスペクトル測定を行ったが,この実験においてもいくつかの新しい知見が得られている。このように,本研究の所期の目的はほぼ100%達成され,大出力光励起遠赤外レーザーの単一モード化の方法を確立することができた。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 名古屋大学, 05780354
  • Development of a Power-Modulated Laser System with Long Pulse Duration and Its Application to Plasma Diagnostics
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1990 - 1992
    TSUKISHIMA Takashige; SASAKI Koichi; NAGATSU Masaaki
    The objective of the present study is to prove the principles of the driven scattering method which has been proposed as a novel scheme for high temperature plasma diagnostics. In the driven scattering, a power-modulated laser beam is injected into the plasma to excite electrostatic waves. Certain plasma parameters can be evaluated from the dispersion character of the excited waves.
    In 1990, a power-modulated TEA CO_2 laser system was developed. Two-mode pulse injection locking scheme was adopted and a power-modulated (the modulation frequency of 30MHz, 10J-class outputs with long pulse durations of the order of 1mus were obtained with high probability.
    In 1991, electrostatic ion cyclotron waves were excited in a laboratory plasma by making use of the power-modulated laser system developed in 1990. Langmuie probes were used to detect the plasma waves. A newly developed numerical filter having a narrow bandwidth was used to extract the wave signal from noisy background. The dispersion character of the excited waves was consistent with the dispersion relation of the electrostatic ion cyclotron wave.
    In 1992, the wave amplitude obtained in the experiment was compared with those predicted by a theoretical analysis and computer simulation. The wave amplitude obtained experimentally roughly agreed with the theoretical value within an order of magnitude, while the simulation result agreed well with the theoretical value.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for General Scientific Research (B), School of Engineering,Nagoya University, 02452272
■ Industrial Property Rights
  • プラズマ測定装置及びプラズマ測定方法
    Patent right
    2005-257651
  • プラズマ電子温度の測定方法及び測定装置
    Patent right
    2006-318800
  • プラズマ電子状態測定装置
    Patent right
    2008-047501
  • 薄膜作製装置及び薄膜作製方法
    Patent right
    4383418
  • レーザー光照射装置,液相レーザアブレーション装置及び反応場制御方法
    Patent right
    2008-188523
  • 真空処理装置及びその処理終了点の検出方法
    Patent right
    2008-208419
  • 金属微粒子の生成方法,金属含有ペーストの製造方法及び金属薄膜配線の形成方法
    Patent right
    2009-173975

Research Profiles

■ Research Profiles
  • Sonoplasma Generator
    Themes: Nanotechnology/Materials
    Keywords: In-liquid plasma,ultrasonic waves,sonochemistry