2012 Fiscal Year Annual Research Report
超臨界流体イオンビームを用いた新しい材料表面処理／加工テクノロジーの開発
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24656436
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
寺嶋 和夫 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (30176911)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | イオンビーム / 超臨界イオンビーム / 超臨界流体プラズマ / 材料表面加工 / 表界面プロセス工学 |
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| Research Abstract |
（１）超臨界流体イオン反応場の創製とその物性測定（診断）：超臨界流体イオン反応場の創製、および、材料表面加工プロセス用の超臨界流体イオン材料表面処理/加工プロセス装置の開発、その物性測定（診断）を行った。放電方法として高圧雰囲気での安定性、制御性に富む誘電体バリア放電をベースにしたプラズマ、および、ナノパルスプラズマを主に採用した。チャンバーは従来のものを改良して用いる。主にXe、CO２系超臨界プラ
ズマクラスタ流体をベース流体として用い、添加ガスにより、酸素、窒素イオン（超臨界流体イオン）の創製を行った。イオン尾の存在などはプローブ法、発光分光法で定性的に確認した。また、臨界点近傍のクラスタリング、密度揺らXe、CO２系超臨界プラ
ズマクラスタ流体ぎとの相関の様子も調べた。
（２）材料表面処理/加工テクノロジーへの応用：以上の新プロセス装置を用い、低温高速超微細加工法（堆積）の開発を行った。具体的には、ダイヤモンドなどのカーボン系堆積実験を行った。プロセス状態の分析、合成物質の同定には、現有のXPS､TEM、FE-SEM、 ラマン分光、IR、プ発光分光、XRDなどを用い、そのプロセスの低温性、高速性などについて明らかにした。
本研究を通じ、超臨界流体イオン（イオンビーム）の創製、診断、及び、その材料表面処理/加工プロセスへの応用を通じての高速性、低温性、高反応性・高効率性、環境親和性などの実証を行い、そのトータルとしての革新的なハイパフォーマンス材料表面加工テクノロジーの可能性を示した。
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