大気圧N2-CF3Iガス放電における負イオン挙動の解明と有機材料用除電器への応用

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05628
• 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: 茨城大学
• 研究代表者: 池畑 隆 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (00159641)
• 研究期間 (年度): 2016-10-21 – 2020-03-31
• キーワード: 静電気除電 / コロナ放電 / イオナイザ / CF3I / イオン輸送 / 質量分析 / 有機材料

研究成果の概要

電子デバイスの製造現場では、静電気を抑止するため空気イオナイザが用いられているが、有機系デバイスの製造では、酸素が有機材料を劣化させるため空気が使えない問題があった。酸素に代わる負性ガスが求められていた。
筆者らは酸素より電子親和力が高く無毒・不活性で、地球環境に優しいトリフルオロヨードメタン(CF3I)に注目し、CF3I をイオナイザ除電の雰囲気ガスとして用いる研究を初めて実施した。その結果、CF3Iは低エネルギー電子との解離性電子付着反応で効率よくI-イオンを生成し、酸素の1/100以下の低濃度でも除電が可能であった。イオナイザ用負性ガスとして実用性が高いことが判明した。

自由記述の分野

プラズマ理工学、イオン工学、静電気学、質量分析学

研究成果の学術的意義や社会的意義

静電気制御に用いられる大気圧イオナイザは空気をイオン化して正負イオンを生成する。しかし負イオン源としての酸素が材料を劣化させる問題があった。本研究で調査したリフルオロヨードメタン(CF3I)は、無毒・不活性で、地球環境に優しく、酸素の1/100以下の低濃度でも十分な量の負イオンを生成できるため、実用性の高い負性ガスであることが判明した。