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ダイヤモンド研磨雰囲気分析システムの試作

Research Project

Project/Area Number 25917013
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 工学Ⅰ(機械系)
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

坂本 武司  熊本大学, 工学部技術部, 技術職員

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywordsダイヤモンド / 装置開発 / 研磨雰囲気
Research Abstract

【研究目的】
申請者が用いた研磨法(UVアシスト研磨法)のダイヤモンド除去メカ二ズムは, 合成石英とダイヤモンドの摩擦により界面固相反応が生じ, 反応面に紫外光が照射されることで研磨が促進する. ダイヤモンドの炭素分子は一酸化炭素(CO)ガスとして除去されていると考えられる. そこで, 本研究ではダイヤモンドを研磨する際に発生するガスを分析する研磨雰囲気分析システムを試作することを目的とした.
【研究方法】
加工部を金属製の容器で密閉することができる装置を試作する. 実験前に予め研磨雰囲気を調整しておき, 実験中の研磨雰囲気を分析することで, ダイヤモンドの紫外光支援加工に不可欠な要素が何であるのかが分かる。例えば, Arガスなどの不活性ガス中の研磨において, COガスなどの酸化ガスの発生が確認されれば, 試料の酸化の原因となる要素は大気中のO_2ガスだけではなく, ポリシャである合成石英(SiO_2)の固相O_2も含まれるということがわかる. また, 発生ガスの濃度と研磨されるダイヤモンドの量に相関が認められれば, 研磨中に発生するガスの濃度から研磨コンディションが適切であるか否かを知ることができる.
【研究成果】
卓上旋盤を改造し, 研磨雰囲気を密閉する加工槽と, COセンサー, 研磨を行う回転軸などで構成されているダイヤモンド研磨雰囲気分析システムを試作することができた. 加工槽の気密性を高めることで数ppmのガス濃度変化も検出可能となった. ダイヤモンドを研磨するときに生じるCOガスも検出することができた. また, 本システムを用いることでO_2100%. N_2100%などの様々な研磨雰囲気における研磨実験を行うことが可能となり, O_2雰囲気では, 大気中に比べてダイヤモンドの除去速度が向上することが明らかになった. SiC基板の除去実験においても同様の結果が得られた.

Report

(1 results)
  • 2013 Annual Research Report

Research Products

(2 results)

All 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 4インチSiC基板のUVアシスト研磨に関する研究2014

    • Author(s)
      坂本 武司, 稲木匠, 小田和明, 峠 睦, 藤田隆
    • Journal Title

      砥粒加工学会誌

      Volume: 4 Pages: 235-240

    • NAID

      130004835707

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] UVアシスト研磨装置の開発2014

    • Author(s)
      坂本 武司
    • Organizer
      平成25年度 実験・実習技術研究会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2014-03-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2020-05-15  

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