大気圧μプラズマによるマイクロ流路内壁の高機能化に向けた先駆的研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20540488
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 鶴岡工業高等専門学校
• 研究代表者: 吉木 宏之 鶴岡工業高等専門学校, 総合科学科, 教授 (00300525)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 大気圧μプラズマ / 磁化μプラズマ / マイクロ流路チップ / 小口径チューブ / 親水化処理 / プラズマCVD / TiO_2薄膜 / SiO_2薄膜

研究概要

内径1mm以下のチューブやマイクロ流体チップの流路内に減圧～大気圧で生成したμプラズマ(μP)を用いた化学気相成長法でTiO_2やSiO_2薄膜を作製して、X線光電子分光分析、赤外吸収スペクトルおよび走査電子顕微鏡で膜の組成や表面形状を解明した。また、マイクロ流路に0.4T以上の強磁場を印加してHe、Ar磁化μPを生成し、電子温度の制御を試みた。さらに、パルスコロナμPを用いて市販のプラスチック製チップの流路内壁親水化処理を実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Thin film coatings on capillary inner walls by microplasma (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 雑誌名: Vacuum 84 ページ: 559-563
  • 査読あり
• [雑誌論文] SiO_2 film deposition on the inner wall of a narrow polymer tube by a capacitively coupled μPlasma (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Yoshiki, T.Mitsui, T.Sato, T.Morinaga, S.Marukane
  • 雑誌名: Thin Solid Films 518 ページ: 3526-3530
  • 査読あり
• [雑誌論文] 容量結合型キャピラリープラズマ源 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之、石山謙、平田慎太郎
  • 雑誌名: J.Vac.Soc.Jpn.(真空) 53(3) ページ: 165-168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localized Etching of a Polyimide Film by an Atmospheric-Pressure Radio Frequency Microplasma Excited by a 100-μm-φ Metal Pipe Electrode (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 49 ページ: 08JJ02-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetized microplasmas generated in a narrow quartz tube (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 95 ページ: 021501-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of TiO_2 thin films on the inner surface of a quartz tube using atmospheric-pressure microplasma (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Yoshiki, T.Saito
  • 雑誌名: J.Vac.Sci.Technol. A26(3) ページ: 338-343
  • 査読あり
• [雑誌論文] TiO_2 thin film coating on a capillary inner surface using atmospheric-pressure microplasma (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Yoshiki, T.Mitsui
  • 雑誌名: Surface & Coatings Technology 202 ページ: 5266-5270
  • 査読あり
• [学会発表] Local Area Deposition of Carbon Nano-materials by an Atmospheric-Pressure μplasma (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Yoshiki, J.Sato, Y.Sugioka, Y.Suda
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
  • 発表場所: Nagoya, Japan(P1-060C, ISPlasma2011)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] プラスチック製マイクロ流路チップ内壁の放電プラズマ処理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(24p-KJ-12予稿集CD)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Magnetized Microplasmas Generated in a Narrow Quartz Tube IEEE (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: 37th International Conference on Plasma Science
  • 発表場所: Norfolk, USA(7C-5(oral))
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 極細金属パイプを用いたRF励起大気圧μプラズマの放電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之、小野寺洋介
  • 学会等名: 第27回プラズマプロセシング研究会
  • 発表場所: 横浜(2-06, 235-236, SPP-27 予稿集CD)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 直径100μm金属パイプ電極を用いた大気圧マイクロプラズマによるポリイミドフィルムの局所エッチング (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学(18p-ZB-12, 予稿集CD)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] μプラズマを用いたマイクロ流路内壁の高機能化の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: 2010年度放電学会年次大会
  • 発表場所: 日本大学(講演論文集 B-1-1, 26-27)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Polyimide Film Etching by an Atmospheric-Pressure μ plasma using a 100-μm-φ SUS Pipe (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: Proceedings of 31th International Symposium on Dry Process
  • 発表場所: Busan, Korea(61-62, 2-P27)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Generation of Magnetized Microplasma in a Capillary (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之、石山謙、平田慎太郎
  • 学会等名: Proceeding of Plasma Science Symposium 2009/26nd Symposium on Plasma Processing
  • 発表場所: Nagoya(524-525)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] マイクロプラズマを用いたチューブ内壁SiO_2膜コーティング (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学(221, 予稿集No.1,1p-T-16)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] SiO_2 Film Deposition on the Inner Wall of a Narrow Polymer Tube by a Capacitively Coupled μplasma (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: 第22回プラズマ材料科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京アブストラクト(38, SPSM-22)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] マイクロプラズマを用いたチューブ内壁SiO_2膜コーティング[2] (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之、佐藤保宜
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学(185, 予稿集No.1,10p-N-14)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 容量結合型キャピラリープラズマ源 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之、石山謙、平田慎太郎
  • 学会等名: 第50回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 東京(予稿集4P-23)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Local etching of polyimide films using atmospheric-pressure plasma jets (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: Abstract of 19th Europhysics Conference on the Atomic and Molecular Physics on Ionized Gases
  • 発表場所: Granada, Spain(3-60, ESCAMPIG 2008)
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Thin Film Coatings on Capillary Inner Walls by Microplasma (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: Abstract of 4th Vacuum and Surface Sciences Conference of Asia and Australia
  • 発表場所: Matsue(114, VASSCAA-4)(29C11(oral))
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 大気圧μプラズマ支援CVD法によるTiO_2薄膜の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 船橋(194,予稿集28a-T-12)
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] マイクロ磁化プラズマの生成とチューブ内壁処理への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: 電気学会研究会資料プラズマ研究会
  • 発表場所: 仙台(43-46,PST-08-65 )
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] TiO_2 thin film coating on a pressure microplasma (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之
  • 学会等名: Abstract of Sixth Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering
  • 発表場所: Nagasaki(151, AEPSE2007)
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] TiO_2 thin film coating using an atmospheric-pressure microplasma (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉木宏之、斎藤琢
  • 学会等名: Proceedings of the 24th Symposium on Plasma Processing (SPP-24)
  • 発表場所: Osaka(223-224)
  • 年月日: 20070000
• [備考] ホームページ等