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低真空アーク金属表面処理のエネルギー効率改善に向けた陰極点挙動解析

研究課題

研究課題/領域番号 25400536
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 プラズマ科学
研究機関秋田県立大学

研究代表者

杉本 尚哉  秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (20291784)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード陰極点 / 低真空アーク / 酸化膜除去 / 金属平板陰極 / 微小高速輝点 / 金属表面酸化膜除去 / ラングミュアプローブ
研究成果の概要

低真空アーク放電で発生する陰極点の特性を利用する金属平板表面の酸化膜層除去に関して、エネルギー効率向上を目指して陰極点挙動解析を行ってきた。陰極点は金属平板の陽極に対向する面上だけでなく、反対側の面にも移動し酸化膜を除去する。陰極点は時々酸化膜層が除去された陽極側の面に戻るが、そこでの移動速度は酸化膜層がある時の100倍以上にも達する。
電極間に発生するプラズマの様子は陰極点が金属平板のどちら側にあるかによって大きく異なるが、測定の結果この原因は陰極点からの高エネルギー電子によるものと考えられる。また、陰極点が電極間側に無い場合でも陰極の材料物質が電極間に放出されていることも分かった。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Strange Collective Behaviors of Cathode Spots in Low Vacuum Arc2014

    • 著者名/発表者名
      Masaya Sugimoto, Shinichi Takasugi
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 550 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1088/1742-6596/550/1/012013

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Investigation of Inter-Electrodes Plasma Composition in Removal of Oxide Layer from Steel Surface by Vacuum Arc2016

    • 著者名/発表者名
      Shugo Iha, Masaya Sugimoto
    • 学会等名
      The 14th High-Tech Plasma Processes Conference
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low Vacuum Cathodic Arc Plasma during Removal Treatment of Oxide Layer on Cathode Surface2015

    • 著者名/発表者名
      Masaya Sugimoto, Shugo Iha
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics
    • 発表場所
      Loisir Hotel Toyohashi
    • 年月日
      2015-10-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラングミュアプローブによる真空アーク金属表面酸化膜除去時の電極間プラズマの測定2015

    • 著者名/発表者名
      伊波周吾、杉本尚哉
    • 学会等名
      平成27年度 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Relations between Cathode Spots Behavior and Inter Electrode Phenomenon in Low Vacuum Arc Discharge2014

    • 著者名/発表者名
      Masaya Sugimoto
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014 (PLASMA2014)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Strange Collective Behaviors of Cathode Spots in Low Vacuum Arc2014

    • 著者名/発表者名
      Masaya Sugimoto
    • 学会等名
      13th High-Tech Plasma Processes Conference (HTPP-2014)
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 年月日
      2014-06-22 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Strange Collective Behaviors of Cathode Spots in Low Vacuum2014

    • 著者名/発表者名
      杉本尚哉
    • 学会等名
      High-Tech Plasma Processes Conference 13
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 秋田県立大学 システム科学技術学部 機械知能システム学科 熱・流体工学講座

    • URL

      http://www.akita-pu.ac.jp/system/mise/thermal_fluid/sugimoto/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 秋田県立大学 システム科学技術学部 機械知能システム学科 熱・流体工学講座

    • URL

      http://www.akita-pu.ac.jp/system/mise/thermal_fluid/sugimoto/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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