| 研究概要 |
本年度は,選択的加工に用いるマイクロアイスジェットの発生方法とその装置開発について主に研究した.直径20〜30μmの超純水ミストを超音波法,噴霧法などにより生成し,それを-60℃以下に強冷した高速空気流内に吸引し,凍結させる.その際の超純水粒子の生成量と凍結時間,完全凍結するに必要な冷却管の長さ,空気温度,空気圧力,空気量の関係について検討した.研究において発生させるマイクロアイスの直径は,最終的な加工ターゲットであるビア径を参考に,20〜30μmとする.アイスの材料は超純水とする.超純水の微粒子(ミスト)を,超音波法により生成する.その量は超音波振動子に超純水を滴下する間隔を調整することにより行った.それを-60℃以下に冷却した高速空気流内に吸引し,超純水ミストの管路内での凍結状況を調べた.その結果,-60℃程度では,完全に凍結せずシャーベット状にしかできないことがわかった.そこで,超純水と液体窒素とを同時に噴霧し,超純水ミストの凍結させることを試みた.その結果,雰囲気温度を-60℃から-120℃以下に低下させることができ,高速空気流内に吸引された超純水ミストはミキシング部の管路内で凍結しながら,ノズル部へと搬送される.その結果ミストは完全に凍結し,マイクロアイスとなって噴射させることが可能となった.現在,マイクロアイスジェットの発生装置を製作し,超純水粒子の生成量と凍結時間,完全凍結するに必要な冷却管の長さ,空気温度,空気圧力,空気量の関係について検討中である.また管路内の温度分布は複数個設置した熱電対からの信号をPCにより記録,解析する予定である.
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