| 研究課題/領域番号 |
12558047
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 大同工業大学 |
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研究代表者 |
藤田 順治 大同工業大学, 工学部, 教授 (50023700)
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| 研究分担者 |
岩間 三郎 大同工業大学, 工学部, 教授 (00075904)
仲根 宏幸 北海製罐株式会社, 技術本部開発部員
近藤 芳孝 大同工業大学, 工学部, 教授 (20043185)
坂 貴 大同工業大学, 工学部, 教授 (20115570)
日置 義明 大同工業大学, 工学部, 教授 (10075913)
岩井 啓二 ヒラノ光音株式会社, 常務取締役
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
2001年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
2000年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
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| キーワード | プラズマ応用 / 薄膜形成 / 機能性薄膜 / プラズマ分光 / プラズマ生成 / マイクロ波放電 / 表面波プラズマ / プラズマCVD / プラズマ化学反応 |
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| 研究概要 |
1)研究の目的:表面波の伝搬を利用した高効率のプラズマ生成と応用に関する知識と技術の展開として、PETボトルや生活用品への機能性薄膜形成装置を開発することにある。
2)既存の2.45GHzマイクロ波源の導波管内部にリッジを設けることによってアンテナ効率を高め、表面波による長さ約1mにも及ぶ高密度の円柱状プラズマを生成することができた。
3)この装置で生成されるArプラズマにCH_4を導入し、放電管端部に置かれたPETボトル内面に強固なカーボン被膜を施すことができた。しかし、通気性を十分抑制する膜厚では薄褐色に着色する。この問題を解決するには、薄膜形成条件と薄膜自体の特性評価を行う必要があるとの結論に達した。
4)これに適した薄膜形成装置を設計し製作した。マイクロ波放電プラズマを安定に生成するために、空洞共振器を励振し、底部のスロットアンテナからプラズマへ電力を投入する方式を採用した。また、溶融石英円板を介して表面波によるプラズマ生成方式をとったため、直径約20cmの円板状のプラズマを、安定にしかも広い範囲のガス流量、投入電力にわたって生成することができた。特に、薄膜形成にとって望ましい条件である低ガス圧での良好なプラズマ生成が可能となった。
5)細線にパルス大電流を流し、電磁力によって蒸発金属を溶射して製膜する手法を開発し、プラズマ化しにくい物質の製膜が可能となった。
6)微粒子を用いた薄膜形成、プラズマ中の微粒子検出に関連して、レーザー散乱法による微粒子計測法を確立し、プラズマ中での微粒子の振舞が明らかとされた。プラズマ中の化学反応過程を調べる上で、分光計測は重要な手段であるが、グロー放電やスパッタリングによる発光効率を知っておくことは不可欠であり、これに関連したデータを整備した。
7)これらの薄膜形成装置、各種計測装置の完成と評価法の確立により、要求される薄膜の種類、特性に応じて、最適なプラズマ条件の設定につながるデータを得るための準備が整った。今後、これらの装置を駆使すれば、望みの薄膜形成のための処方箋を得ることができるという見通しが立った。
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