(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層２１の表面上に、田の字状に形成された第１電極１と、
誘電体層２２の表面上に、プラズマを生成する櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第２電極２-Ａ、２-Ｂと、
誘電体層２３の表面上に、プラズマを生成する櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第３電極３-Ａ、３-Ｂと、
・・・
誘電体層ｎの表面上に、プラズマを生成する櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第ｎ電極ｎ-Ａ、ｎ-Ｂとが、
それぞれ誘電体層を介して裏面方向に向かって順に積層され、
前記第２電極２-Ａ、２-Ｂ〜第ｎ電極ｎ-Ａ、ｎ-Ｂの櫛歯部ＤＫが平面視上互いに直交しており、
前記誘電体層ｎの裏面上の空間領域Ｒにプラズマが生成されるようにしたプラズマアクチュエータ１０-ｎであって、
第１電極１と第２電極２-Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＡＰが生成され、
第１電極１と第２電極２-Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＢＰが生成され、
第１電極１と第３電極３-Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＡＰが生成され、
第１電極１と第３電極３-Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＢＰが生成され、
・・・
第１電極１と第ｎ電極ｎ-Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマｎＡＰが生成され、
第１電極１と第ｎ電極ｎ-Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマｎＢＰが生成されるようにし、
第１電極１と、第２電極２-Ａ、２-Ｂ又は第ｎ電極ｎ-Ａ、ｎ-Ｂ間に印加する交流電圧を切り替えることにより、
前記プラズマ（２ＡＰ乃至ｎＢＰ）の生成を制御し、
前記空間領域Ｒ上に存在する気体に流れを誘起するようにしたことを特徴とするプラズマアクチュエータ。
【請求項２】
誘電体層２１の表面上に、田の字状に形成された第１電極１と、
誘電体層２２の表面上に、プラズマを生成する櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第２電極２-Ａ、２-Ｂと、
誘電体層２３の表面上に、プラズマを生成する櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第３電極３-Ａ、３-Ｂとが、
それぞれ誘電体層を介して裏面方向に向かって順に積層され、
前記第２電極２-Ａ、２-Ｂ〜第３電極３-Ａ、３-Ｂの櫛歯部ＤＫが平面視上互いに直交しており、
前記誘電体層２３の裏面上の空間領域Ｒにプラズマが生成されるようにしたプラズマアクチュエータ１０であって、
第１電極１と第２電極２-Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＡＰが生成され、
第１電極１と第２電極２-Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＢＰが生成され、
第１電極１と第３電極３-Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＡＰが生成され、
第１電極１と第３電極３-Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＢＰが生成されるようにし、
第１電極１と、第２電極２-Ａ、２-Ｂ又は／及び第３電極３-Ａ、３-Ｂ間に印加する交流電圧を切り替えることにより、
前記プラズマ（２ＡＰ乃至３ＢＰ）の生成を制御し、
前記空間領域Ｒ上に存在する気体に流れを誘起するようにしたことを特徴とするプラズマアクチュエータ。
【請求項３】
誘電体層２１Ａの表面上に、櫛歯状に形成された第１電極１−Ａと、
誘電体層２１Ｂの表面上に、前記第１電極１−Ａの櫛歯部ＤＫと直交するように形成された櫛歯状の第１電極１−Ｂと、
誘電体層２２の表面上に、櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第２電極２−Ａ、２−Ｂと、
誘電体層２３の表面上に、櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第３電極３−Ａ、３−Ｂとが、
それぞれ誘電体層を介して裏面方向に向かって順に積層され、
前記誘電体層２３の裏面上の空間領域Ｒにプラズマが生成されるようにしたプラズマアクチュエータ１０−４であって、
第１電極１−Ａと第２電極２−Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＡＰが生成され、
第１電極１−Ｂと第２電極２−Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＢＰが生成され、
第１電極１−Ａと第３電極３−Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＡＰが生成され、
第１電極１−Ｂと第３電極３−Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＢＰが生成されるようにし、
第１電極１−Ａ又は第１電極１−Ｂと、
第２電極２−Ａ、２−Ｂ又は／及び第３電極３−Ａ、３−Ｂ間に印加する交流電圧を切り替えることにより、
前記プラズマ（２ＡＰ乃至３ＢＰ）の生成を制御し、
前記空間領域Ｒ上に存在する気体に流れを誘起するようにしたことを特徴とするプラズマアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速で移動する輸送機器（例えば、ロケット、航空機、高速鉄道車両など）では、速度の増加に伴い、空気摩擦による燃料消費量の増大が大きな問題になっている。
そこで、プラズマを利用した流体制御等の技術が研究されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、翼の前縁の表面に沿った空気の流れを制御する積層プラズマアクチュエータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５３０４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、流体制御は空気摩擦や剥離制御等に特化しており、より柔軟かつ能動的な流体制御ができないという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、プラズマの生成及び空間領域における流体の流れを能動的に制御できるプラズマアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明のプラズマアクチュエータは、
誘電体層２１の表面上に、田の字状に形成された第１電極１と、
誘電体層２２の表面上に、プラズマを生成する櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第２電極２-Ａ、２-Ｂと、
誘電体層２３の表面上に、プラズマを生成する櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第３電極３-Ａ、３-Ｂと、
・・・
誘電体層ｎの表面上に、プラズマを生成する櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第ｎ電極ｎ-Ａ、ｎ-Ｂとが、
それぞれ誘電体層を介して裏面方向に向かって順に積層され、
前記第２電極２-Ａ、２-Ｂ〜第ｎ電極ｎ-Ａ、ｎ-Ｂの櫛歯部ＤＫが平面視上互いに直交しており、
前記誘電体層ｎの裏面上の空間領域Ｒにプラズマが生成されるようにしたプラズマアクチュエータ１０-ｎであって、
第１電極１と第２電極２-Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＡＰが生成され、
第１電極１と第２電極２-Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＢＰが生成され、
第１電極１と第３電極３-Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＡＰが生成され、
第１電極１と第３電極３-Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＢＰが生成され、
・・・
第１電極１と第ｎ電極ｎ-Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマｎＡＰが生成され、
第１電極１と第ｎ電極ｎ-Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマｎＢＰが生成されるようにし、
第１電極１と、第２電極２-Ａ、２-Ｂ又は第ｎ電極ｎ-Ａ、ｎ-Ｂ間に印加する交流電圧を切り替えることにより、
前記プラズマ（２ＡＰ乃至ｎＢＰ）の生成を制御し、
前記空間領域Ｒ上に存在する気体に流れを誘起するようにしたことを特徴とする。
（２）本発明のプラズマアクチュエータは、
誘電体層２１の表面上に、田の字状に形成された第１電極１と、
誘電体層２２の表面上に、プラズマを生成する櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第２電極２-Ａ、２-Ｂと、
誘電体層２３の表面上に、プラズマを生成する櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第３電極３-Ａ、３-Ｂとが、
それぞれ誘電体層を介して裏面方向に向かって順に積層され、
前記第２電極２-Ａ、２-Ｂ〜第３電極３-Ａ、３-Ｂの櫛歯部ＤＫが平面視上互いに直交しており、
前記誘電体層２３の裏面上の空間領域Ｒにプラズマが生成されるようにしたプラズマアクチュエータ１０であって、
第１電極１と第２電極２-Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＡＰが生成され、
第１電極１と第２電極２-Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＢＰが生成され、
第１電極１と第３電極３-Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＡＰが生成され、
第１電極１と第３電極３-Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＢＰが生成されるようにし、
第１電極１と、第２電極２-Ａ、２-Ｂ又は／及び第３電極３-Ａ、３-Ｂ間に印加する交流電圧を切り替えることにより、
前記プラズマ（２ＡＰ乃至３ＢＰ）の生成を制御し、
前記空間領域Ｒ上に存在する気体に流れを誘起するようにしたことを特徴とする。
（３）本発明のプラズマアクチュエータは、
誘電体層２１Ａの表面上に、櫛歯状に形成された第１電極１−Ａと、
誘電体層２１Ｂの表面上に、前記第１電極１−Ａの櫛歯部ＤＫと直交するように形成された櫛歯状の第１電極１−Ｂと、
誘電体層２２の表面上に、櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第２電極２−Ａ、２−Ｂと、
誘電体層２３の表面上に、櫛歯部ＤＫが互いに対向して櫛歯状に形成された第３電極３−Ａ、３−Ｂとが、
それぞれ誘電体層を介して裏面方向に向かって順に積層され、
前記誘電体層２３の裏面上の空間領域Ｒにプラズマが生成されるようにしたプラズマアクチュエータ１０−４であって、
第１電極１−Ａと第２電極２−Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＡＰが生成され、
第１電極１−Ｂと第２電極２−Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＢＰが生成され、
第１電極１−Ａと第３電極３−Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＡＰが生成され、
第１電極１−Ｂと第３電極３−Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＢＰが生成されるようにし、
第１電極１−Ａ又は第１電極１−Ｂと、
第２電極２−Ａ、２−Ｂ又は／及び第３電極３−Ａ、３−Ｂ間に印加する交流電圧を切り替えることにより、
前記プラズマ（２ＡＰ乃至３ＢＰ）の生成を制御し、
前記空間領域Ｒ上に存在する気体に流れを誘起するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記の構成によれば、プラズマの生成及び空間領域における流体の流れを能動的に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態１の３層プラズマアクチュエータの構成を示す概略図であり、（ａ）は、田の字状の第１電極側から見た概略平面図、（ｂ）は、３層プラズマアクチュエータの電極配設を示す模式的断面図である。
【図２】図２は、実施形態１の３層プラズマアクチュエータの構成を示す概略図である。
【図３】プラズマアクチュエータ１０を用いてのプラズマ生成及び誘起流の形成についての説明図であり、第１電極１と第２電極２−Ａとの間に電圧を印可した場合の誘起流を説明する。
【図４】プラズマアクチュエータ１０を用いてのプラズマ生成及び誘起流の形成についての説明図であり、第１電極１と第２電極２−Ｂとの間に電圧を印可した場合の誘起流を説明する。
【図５】プラズマアクチュエータ１０を用いてのプラズマ生成及び誘起流の形成についての説明図であり、第１電極１と第３電極３−Ｂとの間に電圧を印可した場合の誘起流を説明する。
【図６】プラズマアクチュエータ１０を用いてのプラズマ生成及び誘起流の形成についての説明図であり、第１電極１と第３電極３−Ａとの間に電圧を印可した場合の誘起流を説明する。
【図７】実施形態１のプラズマアクチュエータを用いて、プラズマアクチュエータ１０上の空間領域Ｒにプラズマを生成させた様子を示す概略図である。
【図８】実施形態１のプラズマアクチュエータを用いて、プラズマアクチュエータ１０上の空間領域Ｒにプラズマを生成させた様子を示す概略図である。
【図９】実施形態１のプラズマアクチュエータを用いて、空間領域Ｒにおいて斜め方向の誘起流を形成させる様子を示す平面図である。
【図１０】実施形態２のプラズマアクチュエータの構成を示す概略図であり、（ａ）は第１電極側から見た概略平面図、（ｂ）は４層プラズマアクチュエータの電極配設を示す模式的断面図である。
【図１１】実施形態４のプラズマアクチュエータの櫛歯の交差点の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態に係るプラズマアクチュエータについて、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は本発明を説明するためのものである。
【００１１】
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１のプラズマアクチュエータの構成を示す概略図であり、
（ａ）は田の字状の第１電極側から見た概略平面図、（ｂ）は３層プラズマアクチュエータの電極配設を示す模式的断面図である。
図示するように、実施形態１のプラズマアクチュエータ１０は、電極構成を３層構造としている。
すなわち、プラズマアクチュエータ１０は、誘電体層２１上に、田の字状に形成された第１電極１と、誘電体層２２上に、互いに対向して櫛歯状に形成された第２電極２−Ａ、２−Ｂと、誘電体層２３上に、互いに対向して櫛歯状に形成された第３電極３−Ａ、３−Ｂとが、それぞれ誘電体層２１〜２３上に積層されており、誘電体層２３の裏面上の空間領域Ｒにプラズマを生成するようにした。
【００１２】
また、図２の構成図に示すように、プラズマアクチュエータ１０において、
第１電極１、第２電極２−Ａ、２−Ｂ、第３電極３−Ａ、３−Ｂは、それぞれ誘電体層２１〜２３上に、例えば、厚さが一定で線状に形成されている。
すなわち、第１電極１は、誘電体層２１上に、平面視で、田の字状に形成されている。
第１電極１は、誘電体層中に埋設されておらず、誘電体層２１上に積層され、表面に露出している（図１（ｂ）の模式的断面図参照）。
第２電極２−Ａと第２電極２−Ｂは、誘電体層２２上に、導入部ＤＤを除いたプラズマを生成する電極部（櫛歯部ＤＫ）は、対向するように櫛歯状に形成されている。
また、電極部（櫛歯部ＤＫ）は、対向して配置され、導入部ＤＤからそれぞれの櫛歯部ＤＫが反対方向に延伸している。
【００１３】
第３電極３−Ａと第３電極３−Ｂは、誘電体層２３上に、導入部ＤＤを除いたプラズマを生成する電極部（櫛歯部ＤＫ）は、対向するように櫛歯状に形成されている。
また、電極部（櫛歯部ＤＫ）は、対向して配置され、導入部ＤＤからそれぞれの櫛歯部ＤＫが反対方向に延伸している。
なお、第３電極３−Ａ及び第３電極３−Ｂの櫛歯部ＤＫと、第２電極２−Ａ及び第２電極２−Ｂの櫛歯部ＤＫとは、平面視で９０度回転するようにして配設されている。
【００１４】
＜作用＞
プラズマアクチュエータ１０において、第１電極１と第２電極２−Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＡＰが生成され、第１電極１と第２電極２−Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ２ＢＰが生成され、第１電極１と第３電極３−Ａとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＡＰが生成され、第１電極１と第３電極３−Ｂとの間に印加された交流電圧でプラズマ３ＢＰが生成されるようにし、
第１電極１と、第２電極２−Ａ、２−Ｂ又は／及び第３電極３−Ａ、３−Ｂ間に印加する交流電圧を切り替えることにより、前記プラズマ（２ＡＰ乃至３ＢＰ）の生成を制御し、前記空間領域Ｒ上に存在する気体に、所定の流れを誘起するようにしている（誘起流）。
【００１５】
すなわち、プラズマアクチュエータ１０は、空間領域Ｒにおいて、プラズマアクチュエータ１０の上面に存在する気体を、ｘ、ｙ、ｚ方向、又はそれらの合成方向への流れを誘起させることができるのである。
ｘ、ｙはプラズマアクチュエータ１０の平面視において直角方向であり、ｚはプラズマアクチュエータ１０の厚み方向である（図１（ｂ）参照）。
なお、プラズマアクチュエータ１０は、いずれの方向が上方、下方とされてもよいものであるが、本発明では、直交座標系ｘｙｚを定義して、ｘｙｚを参照して方向を特定する。
【００１６】
＜誘電体の材質＞
第１電極１が積層された第１誘電体層２１、第２電極２−Ａ、２−Ｂが積層された第２誘電体層２２、第３電極３−Ａ、３−Ｂが積層された第３誘電体層２３を構成する誘電体の素材としては、強誘電体が挙げられる。
誘電体の材質としては、例えば、シリカ（ＳｉＯ２、比誘電率：３〜４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３、比誘電率：８〜１１）、二酸化チタン（ＴｉＯ２、比誘電率：８３〜１８３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３、比誘電率：１２００〜３０００）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３、比誘電率：３００）、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３、比誘電率：２００）、チタン酸バリウムストロンチウム（Ｂａ１−ｘＳｒｘＴｉＯ３、比誘電率：８００〜１５００）、チタン酸バリウムカルシウム（Ｂａ１−ｘＣａｘＴｉＯ３、比誘電率：６００〜１２００）等を挙げることができる。
また、樹脂フィルムも好適に用いることができる。
樹脂フィルムとしては、例えばフェノール系熱硬化性樹脂やポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド、ポリエチレンテフタレートなどやそれらに強誘電体材料を１０〜５０％混ぜた混合物フィルムなどが挙げられる。
【００１７】
＜電極素材＞
第１電極１、第２電極２−Ａ、２−Ｂ及び第３電極３−Ａ、３−Ｂの電極素材は、金属等の導電性材料により形成されている。
導電性材料としては、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、金、パラジウム、白金、ニッケル、コバルトまたはこれらを主成分とする合金が挙げられる。
電極の形成方法としては、金属箔などを誘電体層へ積層したのちのエッチング法や、
誘電体層への導電ペースト印刷法などが挙げられる。
【００１８】
導電ペーストを用いた印刷法としては、例えば、タングステン、モリブデン、銅または銀等の金属粉末に有機溶剤及び有機バインダを添加し混合することによって導電ペーストを作製する。
導電ペーストは、必要に応じて分散剤や可塑剤などを添加することもできる。
混合は、例えば、ボールミル、三本ロールミル、またはプラネタリーミキサー等の混練手段により行われる。
【００１９】
そして、電極を形成した誘電体上の導電ペーストを乾燥したのち、複数の誘電体を接着などで積層する。
これにより、各種の電極がそれぞれの誘電体上に形成されたプラズマアクチュエータ１０が構成される。
【００２０】
なお、プラズマアクチュエータ１０は、第１乃至第３電極に電圧を印加してプラズマを生成させる電源装置３１と、電源装置３１を制御する制御装置（図では示していない）とを有している。
電源装置３１は、第１電極１及び第２電極２−Ａ、２−Ｂ間に交流電圧を印加するとともに、第１電極１及び第３電極３−Ａ、３−Ｂ間に交流電圧を印加する。
制御装置により、第２電極２−Ａ、２−Ｂ、第３電極３−Ａ、３−Ｂへの電圧印加は、いずれか、又は同時にすることができる。
また、電源装置３１により印加される交流電圧は、電位が連続的に変化するもの（例えば正弦波等）や、電位の変化が不連続なもの（例えばパルス状）であってもよい。
【００２１】
なお、誘電体３、第１電極５、第２電極７及び第３電極９の各部寸法、各種電極の埋設深さ等の位置、並びに、交流電圧の大きさ及び周波数は、プラズマアクチュエータ１０が適用される技術分野、要求されるプラズマ量等の種々の事情に応じて適宜に設定することができる。
【００２２】
＜プラズマアクチュエータ１０の駆動＞
以下に、図３〜図６を用いて、プラズマアクチュエータ１０を用いてのプラズマ生成及び誘起流の形成について説明する。
なお、プラズマアクチュエータ１０によって誘起される気体としては、例えば、空気、窒素酸化物（ＮＯｘ）、フロン、ＣＯ２、揮発性有機溶剤（ＶＯＣ）など炭化水素系化合物（ＨＣ）などの未燃焼燃料成分や微粒子（ＰＭ）を含む気体が挙げられる。
【００２３】
図３に、第１電極１と第２電極２−Ａとの間に電圧を印可した場合の誘起流を説明する。
図３に示すように、第１電極１を接地して、第２電極２−Ａに交流電圧を印加すると（正弦波、１．２ｋＶ、１０ｋＨｚ）、第２電極２−Ａ上の空間領域Ｒにプラズマが形成される。
この時の空間領域Ｒに存在する気体の誘起流の流れは、図３の左下図に示すように、図１（ａ）の平面視で右向き（＋Ｘ方向）となる。
【００２４】
図４に、第１電極１と第２電極２−Ｂとの間に電圧を印可した場合の誘起流を説明する。
図４に示すように、第１電極１を接地して、第２電極２−Ｂに交流電圧を印加すると（正弦波、１．２ｋＶ、１０ｋＨｚ）、第２電極２−Ｂ上の空間領域Ｒにプラズマが形成される。
この時の空間領域Ｒに存在する気体の誘起流の流れは、図４の左下図に示すように、図１（ａ）の平面視で左向き（−Ｘ方向）となる。
【００２５】
図５に、第１電極１と第３電極３−Ｂとの間に電圧を印可した場合の誘起流を説明する。
図５に示すように、第１電極１を接地して、第３電極３−Ｂに交流電圧を印加すると（正弦波、１．２ｋＶ、１０ｋＨｚ）、第３電極３−Ｂ上の空間領域Ｒにプラズマが形成される。
この時の空間領域Ｒに存在する気体の誘起流の流れは、図５の左下図に示すように、図１（ａ）の平面視で上向き（＋Ｚ方向）となる。
【００２６】
図６に、第１電極１と第３電極３−Ａとの間に電圧を印可した場合の誘起流を説明する。
図６に示すように、第１電極１を接地して、第３電極３−Ａに交流電圧を印加すると（正弦波、１．２ｋＶ、１０ｋＨｚ）、第３電極３−Ａ上の空間領域Ｒにプラズマが形成される。
この時の空間領域Ｒに存在する気体の誘起流の流れは、図６の左下図に示すように、図１の平面視で下向き（−Ｚ方向）となる。
【００２７】
図７、図８は、実施形態１のプラズマアクチュエータを用いて、プラズマアクチュエータ１０上の空間領域Ｒにプラズマを生成させた様子を示す概略図である。
図７（ａ）は、プラズマアクチュエータ１０の平面視の概略図である。
図７（ｂ）は、第１電極１と、第２電極２−Ａ及び第２電極２−Ｂとの間に、交流電圧３ｋＶを印可して、空間領域Ｒの縦方向にプラズマを生成させた様子を示す概略図である。
図７（ｃ）は、プラズマアクチュエータ１０の電極構造を示す。
図７（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に、第１電極１と、第２電極２−Ａ及び第２電極２−Ｂとの間に、交流電圧を１．５ｋＶ、２ｋＶ、２．５ｋＶ（いずれも１ｋＨｚ）を印可した時の、空間領域Ｒに生成するプラズマの状態を示す。
いずれの電圧でも、空間領域Ｒの縦方向にプラズマを生成して、プラズマアクチュエータ１０の右向き（＋Ｘ方向）の誘起流を形成させている様子が分かる。
【００２８】
図８（ａ）は、プラズマアクチュエータ１０の平面視の概略図である。
図８（ｂ）は、第１電極１と、第３電極３−Ａ及び第３電極３−Ｂとの間に、交流電圧５ｋＶを印可して、空間領域Ｒの横方向にプラズマが生成させた様子を示す概略図である。
図８（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に、第１電極１と、第３電極３−Ａ及び第３電極３−Ｂとの間に、交流電圧を３ｋＶ、４ｋＶ、５ｋＶ（いずれも１ｋＨｚ）を印可した時の、空間領域Ｒに生成するプラズマの状態を示す。
いずれの電圧でも、空間領域Ｒの縦方向にプラズマを生成して、プラズマアクチュエータ１０の下向き（−Ｚ方向）の誘起流を形成させている様子が分かる。
【００２９】
＜斜め方向の誘起流＞
図９は、実施形態１のプラズマアクチュエータを用いて、空間領域Ｒにおいて斜め方向の誘起流を形成させる様子を示す平面図である。
図９では、第１電極１と第２電極２−Ａとの間、及び第１電極１と第２電極２−Ｂとの間に、それぞれ交流電圧（正弦波、２ｋＶ、１０ｋＨｚ）を印可して、空間領域Ｒにおいて斜め方向（＋Ｙ方向と−Ｘ方向の合成方向）の誘起流を形成させた様子を示している。
図９（ｂ）には右下斜め方向（＋Ｘ方向と−Ｙ方向の合成方向）への誘起流の発生を示す。
その下に２０ｍｓ経過後の画像を示す。
図９（ｃ）に、図９（ｂ）とは逆の左上斜め方向（−Ｘ方向と＋Ｙ方向の合成方向）への誘起流の発生を示す。
その下に２０ｍｓ経過後の画像を示す。
このように、実施形態１のプラズマアクチュエータを用いて、各電極間におけるプラズマ生成を制御することによって、空間領域Ｒにおいて誘起流の方向を自在にコントロールすることができる。
【００３０】
＜実施形態２＞
図１０は、実施形態２のプラズマアクチュエータの構成を示す概略図であり、
（ａ）は第１電極側から見た概略平面図、（ｂ）は４層プラズマアクチュエータの電極配設を示す模式的断面図である。
実施形態１で説明した田の字状の第１電極１を、２つの分割電極、すなわち第１電極１−Ａと第１電極１−Ｂとに分割して、それぞれ誘電体層２１−Ａ及び誘電体層２１−Ｂ層上に形成した点で異なっている。
図示するように、実施形態２のプラズマアクチュエータ５０は、電極構成を４層構造としている。
すなわち、プラズマアクチュエータ５０は、誘電体層２１−Ａ上に、櫛歯状に形成された第１電極１−Ａと、誘電体層２１−Ｂ上に、櫛歯状に形成された第１電極１−Ｂと、誘電体層２２上に、互いに対向して櫛歯状に形成された第２電極２−Ａ、２−Ｂと、誘電体層２３上に、互いに対向して櫛歯状に形成された第３電極３−Ａ、３−Ｂとが、それぞれ誘電体層２１−Ａ、２１−Ｂ２１、２２、２３上に積層されており、
誘電体層２３の裏面上の空間領域Ｒにプラズマを生成するようにした。
第１電極１は、誘電体層中に埋設されておらず、誘電体層２１−Ａ上に積層され、表面に露出している。
第２電極２−Ａと第２電極２−Ｂ、第３電極３−Ａと第３電極３−Ｂの構造は、実施形態１のそれぞれと同様である。
【００３１】
すなわち、第２電極及び第３電極は、誘電体層上に、導入部ＤＤを除いたプラズマを生成する電極部（櫛歯部ＤＫ）は、対向するように櫛歯状に形成されており、また、電極部（櫛歯部ＤＫ）は、対向して配置され、導入部ＤＤからそれぞれの櫛歯部ＤＫが反対方向に延伸している。
なお、第１電極１−Ａと第１電極１−Ｂの櫛歯部ＤＫとは、平面視で９０度回転するようにして配設されている。
図１０（ｃ）〜（ｅ）に、実施形態２のプラズマアクチュエータ５０を用いてのプラズマ生成及び誘起流の形成について説明する。
図示するように、第１電極１と第３電極３−Ａとの間に、交流電圧（正弦波、５ｋＶ、５ｋＨｚ）を印可して、プラズマアクチュエータ５０の縦方向にプラズマを生成し、空間領域Ｒにおいて左向き（−Ｘ方向）の誘起流を形成していることが分かる。
また、図１０（ｆ）〜（ｈ）に示すように、第２電極２−Ａと第４電極４−Ｂとの間に、交流電圧（正弦波、５ｋＶ、５ｋＨｚ）を印可して、プラズマアクチュエータ５０の横方向にプラズマを生成し、空間領域Ｒにおいて下向き（−Ｚ方向）の誘起流を形成していることが分かる。
【００３２】
＜実施形態３＞
以上、３層、４層のプラズマアクチュエータを説明したが、本発明では、第３電極以上の電極数を増やして、積層数を増設することができる。
すなわち、実施形態３のプラズマアクチュエータとして、ｎ層構造のプラズマアクチュエータｎを形成することができる。
プラズマアクチュエータｎにおいては、第１電極１と、互いに対向して形成された第２電極２−Ａ、２−Ｂ乃至第ｎ電極ｎ−Ａ、ｎ−Ｂとが、それぞれ誘電体層を介してｎ層に積層されていて、平面視において前記誘電体層ｎの裏面上の空間領域Ｒにプラズマを生成するようにした。
【００３３】
＜実施形態４＞
実施形態４のプラズマアクチュエータは、電極の櫛歯部の幅方向の一部を狭い幅寸法にした。このようにすることで、プラズマ生成時の干渉を防止することができるのである。
すなわち、図１１に示すように、上下に積層されている櫛歯部が互いに直角に交差する箇所では、プラズマ生成に干渉がおこる。
すなわち、電極の交差する部分では上の電極が下の電極近傍に生成するプラズマ領域に干渉し、プラズマ生成領域が抑制されるのである。
実施形態４では、上下で交差する電極交差部４１の櫛歯部ＤＫの電極幅の一部を狭く加工している。
このように狭く加工されて電極幅は、元々の電極幅の５−９０％とすることが好ましい。
５％未満では電極幅が細くなり過ぎ、電圧印加時に電極が切断されてしまう恐れがある。一方、９０％を超える幅では、プラズマ生成領域の干渉抑制に、ほとんど効果が無いためである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
輸送機器や空調設備システムなどにおいて、プラズマアクチュエータを用いた流体制御をすることより、より柔軟かつ能動的な流体制御ができるので、産業上の利用可能性が高い。また、ダクト内部などの殺菌処理としても利用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０、１０−４、１０−ｎ  プラズマアクチュエータ
１  第１電極
２１  誘電体層
２２  誘電体層
２−Ａ、２−Ｂ  第２電極
２３  誘電体層
３−Ａ、３−Ｂ  第３電極
２ＡＰ、２ＢＰ、３ＡＰ、３ＢＰ、ｎＡＰ、ｎＢＰ  プラズマ
２１Ａ、２１Ｂ  誘電体層
１−Ａ、１−Ｂ  第１電極
ＤＫ  櫛歯部
ＤＤ  導入部
ｎ  誘電体層
ｎ−Ａ、ｎ−Ｂ  第ｎ電極
Ｒ  空間領域
４１  電極交差部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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