極高真空発生技術の開発

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63850151
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 本間 禎一 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20013112)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 正典 高エネルギー物理学研究所, 助教授 (80011112) ; 木原 諄二 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00010801) ; 岡野 達雄 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (60011219) ; 藤田 大介 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (00190041)
• Keywords: 極高真空 / 気体放出 / 昇温脱離 / 表面改質 / 表面処理 / ステレンス鋼

Research Abstract

極高真空発生技術の開発のための基礎研究として、高真空領域で固体の表面から放出される気体の放出速度を定量的に測定し、気体放出機構の解明と合わせて、表面処理に関する最適条件を求め、さらに積極的に真空容器の内面を改質して極高真空をもたらす超低ガス放出速度を実現するために以下の研究、調査を進めた。
1.コンダクタンス法による気体放出速度の測定
所定のオリフィス径によって一定の排気速度条件で気体放出速度を測定できる超高真空テストドームの設計・試作を進めた。構造材料としてステンレス鋼(SUS304)を採用し、各種表面処理[(1)GBB、(2)複合電解研摩、(3)ドライ酸化、(4)機械加工]と清浄化前処理[(5)ベーキング、(6)活性気体処理、(7)オゾン/UV処理]との組み合わせによる気体放出低減化の最適条件を見出すための測定・調査の準備を進めた。
2.表面の解析・評価と気体放出機構の解明
表面処理と清浄化処理の組み合わせ処理による表面状態の変化を、とくに表層酸化物のキャラクタリゼーションと相関させて解析・評価を行い、その表面について気体放出特性を求めるために昇温脱離測定を行った。また、測定装置の改良を行った。加熱方式を電子ビーム加熱に変更し、温度制御精度の改善を行い、システムの一部改良により、10^<-11>Torr領域での測定が可能となった。
3.極低ガス放出化表面改質法の開発
積極的に表面を改質して低ガス放出の表面を実現するために、TiN、BNなどで被覆した表面を作成して、表面のキャラクタリゼーションと昇温脱離挙動との相関を調査した。関連する基礎研究として、BN析出過程と成長機構の解明も進めた。気体放出機構の基礎研究として、PやS偏析金属表面上の吸着、酸化遅延現象の分子レベルの解明も行った。

Research Products

• [Publications] 藤田大介: 真空. 32. (1989)
• [Publications] 本間禎一: 鉄鋼基礎共同研究会高純度鋼部会報告. 138-147 (1989)
• [Publications] 藤田大介: Proceeding of International Conference on Metallurgical Coatings 1989(ICMC89). (1989)