強電場における誘電性粒子層の帯電および粒子の浮揚

• 庄山 瑞季

  京都大学大学院工学研究科 化学工学専攻

• 松坂 修二

  京都大学大学院工学研究科 化学工学専攻

書誌事項

タイトル別名

• Electric Charging of Dielectric Particle Layers and Levitation of Particles in a Strong Electric Field
• キョウデンジョウ ニ オケル ユウデンセイ リュウシソウ ノ タイデン オヨビ リュウシ ノ フヨウ

抄録

電場を利用すると機械的外力を用いることなく帯電粒子に自発的な運動を行わせることができるので，粒子操作において静電技術が注目されている．本研究では，下部に平板電極，上部に網状電極を用い，下部電極に誘電性粒子（粒子径100 µmのガラスビーズ）を堆積させて+5 kVの定電圧を印加し，上部電極を接地して上向きの電場を与えた．粒子層には下部電極と同じ極性の電荷が誘導帯電によって付与され，上層の粒子はクーロン力によって浮揚した．粒子の挙動および浮揚過程を高速度カメラで観察した結果，一次粒子だけでなく凝集粒子も浮揚することがわかった．誘電性粒子は静電場で分極し，静電相互作用によって鎖状凝集粒子を形成した．粒子の比電荷が小さく，十分なクーロン力が得られない場合，粒子は浮揚しないが，凝集粒子を構成する一次粒子のクーロン力の総和が粒子間付着力および重力を超えると凝集粒子は浮揚した．電場解析および浮揚した粒子の運動解析によって粒子帯電量を求めた結果，構成粒子数の増加とともに浮揚凝集粒子の比電荷は小さくなるが，粒子間付着力は増加することがわかった．

収録刊行物

• 化学工学論文集

  化学工学論文集 43 (5), 319-326, 2017

  公益社団法人 化学工学会

キーワード

• 誘電性粒子層
• 強電場
• 帯電
• 凝集
• 浮揚

詳細情報

• CRID: 1390001204512932352
• NII論文ID: 130006083451
• NII書誌ID: AN00037234
• DOI: 10.1252/kakoronbunshu.43.319
• ISSN: 13499203
• ISSN: 0386216X
• HANDLE: 2433/231973
• NDL書誌ID: 028728643
• Web Site: https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I028728643
• Web Site: https://www.jstage.jst.go.jp/article/kakoronbunshu/43/5/43_17wh030/_pdf
• 本文言語コード: ja
• データソース種別:
  • JaLC
  • IRDB
  • NDL
  • Crossref
  • CiNii Articles
  • KAKEN
• 抄録ライセンスフラグ: 使用不可