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工学研究科 Graduate School of Engineering
電気電子工学専攻
Course of Electrical and Electronic Engineering
大気圧プラズマジェットを用いた応用研究
Applied research using atmospheric-pressure plasma jet
准教授
桑畑周司
Associate professor
Hiroshi KUWAHATA
私たちは、空気中にプラズマがジェット状に
噴出する「大気圧プラズマジェット」を用いて、
(1) 電気電子材料の表面改質・表面処理、(2) 廃
水中の有害有機化合物の分解、(3) 細菌の不活
化などの応用研究を行っています。
これらの研究において、私たちは材料表面の
原子や分子の解析には、レーザー顕微鏡・走査
型電子顕微鏡(SEM)・原子間力顕微鏡(AFM)・
X 線光電子分光(XPS)・飛行時間型二次イオン
質量分析(TOF-SIMS)を用い、廃水中の有機化
合物の解析には、紫外-近赤外分光光度計・高速
液体クロマトグラフィー(HPLC)・核磁気共鳴
(NMR)・質量分析(MS)を用い、細菌の不活化
の解析には、蛍光顕微鏡観察などを行っていま
す。
これらの研究を通して、地球環境にやさしい
技術を開発し、持続可能な社会の実現を目指し
ています。
キーワード：大気圧プラズマ、表面改質、水の浄化、殺菌
Keyword： Atmospheric-pressure plasma, Surface
modification, Water purification, Disinfection
We have been carrying out applied research on (1)
the surface modification and treatment of materials
used for electric and electronic components, (2) the
decomposition of toxic organic compounds in
wastewater, and (3) the inactivation of bacteria, using
an atmospheric-pressure plasma jet ejected in air.
In research (1), laser scanning microscopy,
scanning electron microscopy (SEM), atomic force
microscopy
(AFM),
X-ray
photoelectron
spectroscopy (XPS), and time-of-flight secondary ion
mass spectrometry (TOF-SIMS) are used for the
analysis of atoms and molecules on the material
surfaces. In research (2), ultraviolet to near-infrared
spectrophotometry,
high-performance
liquid
chromatography
(HPLC),
nuclear
magnetic
resonance (NMR) spectroscopy, and mass
spectrometry (MS) are used for the analysis of
organic compounds in water. In research (3),
fluorescence microscopy and other methods are used
for the analysis of the inactivation of bacteria.
On the basis of the achievements of these research
studies, we aim to develop environmentally friendly
technologies and thus realize a sustainable society.
x10 6
1.2
(a)
(a)
1.0
Intensity
Contact angle
0.8
0.6
0.4
0.2
Si
50
Intensity
Si
Plasma jet irradiated
onto Silicon.
150
Water drops on Si surface
(a) before and (b) after
plasma jet irradiation.
◆電子メール（address）：kuwahata(at)tokai-u.jp
mass / u
1.5
1.0
0.5
50
100
150
200
mass / u
TOF-SIMS spectra of positive ions from Si
(a) before and (b) after plasma jet irradiation.
◆リンクページ(Link)：http://www.u-tokai.ac.jp/academics/graduate/engineering/
http://www.u-tokai.ac.jp/english/index.html
200
(b)
2.0
(b)
0 mm
100
x10 6

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