PIC/MCC法を用いたトライボプラズセ発生機構のシミュレーション解析－負イオン、ラジカルなどの活性粒子発生分布について

摘要

先に球／平板接触におけるトライボプラズマ発生に対し、PIC/MCC （Particle-In-Cell/Monte Carlo Collision）法を適用して、電子（e-）、(N_2)~+イオン、(O_2)~+イオン等の正負の荷電泣子発生分布をシミュレーション解析し、その解析結果と実験データとが良く一致し、先に提出したトライボプラズマ放電モデルが理論的に証明されたとともに、PIC/MCC法がトライポプラズセ角断に対して有用な理論解析法であることを明らかにした。一方、トライボケミカル反応をトライボプラズマ反応の立場から明らかにするためには、プラズマ中に発生する活性中間体の生成分布を総合的に把握する必要がある。本研究においては、O~-アニオンラジカル、Nラジカル、Oラジカル、O~(1_D)ラジカルなどの活性中間体の発生分布をシミュレーション解析し、先に報告した荷電粒子を含めて考察した結果を報告する。