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リチウムコーティングの基礎実験のため、小型の真空容器を用いた金属リチウムの真空蒸着をおこない、蒸着方法の確立をめざすとともに、得られたリチウム膜の、水素あるいは酸素プラズマに対する特性について実験的に検討を行った。
1)リチウムコーティング法の確立
真空蒸着によるリチウム膜のコーティング法として、まずヒーターを用いた加熱による蒸着を試みた。その結果ヒーターへの入力電力により成膜速度を制御できることを示した。またこの方法では加熱によるリチウム以外の部分からの不純物放出が起こりやすい。そこでRF誘導加熱によりリチウムを局所的に加熱する方法を試み、良好な結果を得た。
2)リチウム膜の水素リサイクリング特性
真空蒸着によってリチウムを容器内壁にコーティングした後、水素ガスを用いたDCグロー放電を行い、水素分圧の経時変化を測定した。その結果リチウムはこれまでの低Zコーティング材(カーボン、ボロン)に比べてきわめて多量の水素を吸収できることがわかった。またその吸収量はコーティング膜厚や膜へ入射する水素イオンのエネルギーに依存することを明らかにした。
3)リチウム膜の酸素ゲッタリング特性
リチウムコーティング後にヘリウム希釈酸素放電を行い、酸素分圧の経時変化を質量分析器を用いて測定した。その結果リチウム膜による強い酸素ゲッタリング効果が認められた。酸素吸収量は入射イオンのエネルギーに依存していることも明らかとなった。
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