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チタン微細金型製造における加工条件最適化と高速加工に向けた多価イオン応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K06101
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関富山高等専門学校

研究代表者

浅地 豊久  富山高等専門学校, 機械システム工学科, 教授 (70574565)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードイオンビーム / プラズマ / 微細加工 / エッチング / 多価イオン / 電子サイクロトロン共鳴イオン源 / ウィーンフィルタ / プラズマ加工
研究成果の概要

チタン板プラズマ加工の実験では,加工ステージに印加する高周波の周波数を1MHzに下げることで,1μm/minを超える加工レートを得た.その後,多価イオンビーム支援プラズマ加工実験のためにECRイオン源,ウイーンフィルタを用いた質量分離部および加工部で構成される装置を開発した.アルゴンでは2価,キセノンでは3価の多価イオンを分離することができた.多価イオンビーム支援によって加工速度は約20%向上し,その有意性を確認できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで多価イオンビームを用いた応用は国立研究所等の研究機関に限られていた.本研究で開発した小型の多価イオンビーム装置は卓上サイズで安価なため,一般の材料研究者にも使いやすい.今後の継続開発によって実用化販売も可能となる.また,イオンビーム支援加工についてはイオンビームの効果を確認することができた.今後,反応ガスの多価イオンビームを用いるなどの追加実験によって,より高速加工が可能と考えている.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Development of 1.2-GHz ECR ion source and Wien filter for inexpensive ion beam processing system2019

    • 著者名/発表者名
      Asaji Toyohisa、Uyama Hiroya、Umetsugu Takuro、Nakamura Tsubasa、Hitobo Takeshi、Kato Yushi
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 90 号: 12 ページ: 123508-123508

    • DOI

      10.1063/1.5127348

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of 1.2 GHz ECR Ion Source and Wien Filter for Inexpensive Ion Beam Processing System2019

    • 著者名/発表者名
      Toyohisa Asaji, Hiroya Uyama, Takuro Umetsugu, Tsubasa Nakamura, Takeshi Hitobo and Yushi Kato
    • 学会等名
      18th International Conference on Ion Sources
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] デスクトップ型ECRイオン源用ウィーンフィルタの分解能向上2019

    • 著者名/発表者名
      鵜山 博也、浅地 豊久、中村 翼、人母 岳、加藤 裕史
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] デスクトップ型電子サイクロトロン共鳴イオン源用ウィーンフィルタの開発2018

    • 著者名/発表者名
      鵜山博也(富山高専),山崎達瑛(富山高専),浅地豊久(富山高専),人母岳(立山マシン(株)),中村翼(大島商船),加藤裕史(大阪大院)
    • 学会等名
      日本表面真空学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] デスクトップ型ECRイオン源におけるイオン生成の高効率化2018

    • 著者名/発表者名
      山崎 達瑛,鵜山 博也,岡崎 陽大,浅地 豊久,人母 岳,加藤 裕史
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越支部 第47回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] デスクトップ型ECRイオン源のビーム輸送系の最適化2018

    • 著者名/発表者名
      鵜山 博也,岡崎 陽大,山崎 達瑛,浅地 豊久,人母 岳,加藤 裕史
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越支部 第47回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] デスクトップ型電子サイクロトロン共鳴イオン源の開発2017

    • 著者名/発表者名
      山崎 達瑛, 岡崎 陽大, 鵜山 博也, 浅地 豊久, 人母 岳
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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