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準大気圧アーク放電による材料プロセスの新展開：He誘起繊維状ナノ構造の高速形成

亚大气压电弧放电材料加工的新进展：He诱导纤维纳米结构的快速形成

基本信息

批准号：
21K04028
负责人：
菊池祐介
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ガス圧力5 kPa下にて生成したヘリウム（He）アーク放電をタングステン（W）試料に照射し，W表面に繊維状ナノ構造を形成する実験を引き続き実施した。W試料と真空容器間にバイアス電圧（Vb）を印加することで，W試料への入射Heイオンエネルギー（Ei）を制御した。実験ではVbを-22 Vから-242Vに変化させることで，Heイオン照射によるWのスパッタリング閾値（～150 eV）以上のEiを有するHeを試料温度約1000℃にて照射した。繊維状ナノ構造層の厚さの評価では、従来は試料断面をSEMで観察していたが，1つの試料で1か所しか測定ができなかった。そこで，ナノインデンターの圧子を押し込むことで圧痕を設け、その箇所をSEMで表面観察することでナノ構造層の厚さを測定する手法を開発した。これらの結果，Vbに対して繊維状ナノ構造層の厚さはロールオーバーする結果が得られた。また、バイアス電圧が大きくなるに従い、ナノ構造の太さが細くなる結果も得られた。これらの成果は第25回ISPC国際会議（2023年5月、京都）で発表予定である。一方，試料温度約2000℃の高温下でHeアーク照射実験をすることで，W試料表面に直径約1～2 μmのHeバブル・ホールを形成し，より高温下で高い熱放射特性を有する構造を目指した研究も行った。その結果は電気学会A部門大会で発表し，若手ポスター優秀賞を受賞した。照射実験装置の改良として，照射試料導入駆動装置を製作した。モータ駆動による試料位置の調節が可能であり，試料位置の設定精度向上やプラズマ照射中の位置駆動を可能とした。

Under the force of 5 kPa, the temperature field (He) is increased, and the material (W) is irradiated, and the surface of W is shaped to form a device. In the vacuum container of W material, the electronic equipment (Vb) is used to make and control the equipment, and the material of W is used to make and control the equipment of He vacuum equipment (Ei). The temperature of the raw material is about 1000 ℃, the temperature of the material is about 1000 ℃ In the shape of the machine, the thickness of the material section will be measured by the SEM section, and the temperature will be measured by the material section. In this case, you need to check the trace settings, the SEM surface monitoring system, the thickness measurement system, and the operation of the system. The results showed that the results of the Vb test were correct and the results were satisfactory. The results showed that the results of the general election and the production of electricity were successful. The outcome of the 25th ISPC International Conference (Kyoto, May 2023) is scheduled to be completed. On the one hand, the material temperature is about 2000 ℃, the He temperature is about 2000 ℃, the irradiation temperature is about 2000 ℃, the surface diameter of the material is about 1 μ m, the diameter of the material surface is about 1 μ m, and the radiation characteristics are high at high temperature. on the other hand, the material temperature is about 2000 ℃. The diameter of the surface is about 1 μ m. The results show that the general meeting of Department An of the Institute of Electrical Engineering will submit a table, and if you have a hand-held training program, you will be accepted. The irradiation equipment is improved, and the radiation material is put into the moving device to make the equipment work. The position of the material may be affected, and the precision of the setting of the position of the material may be affected in the course of exposure.

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effect of Biasing Voltage on Fiber-Form Nanostructured Tungsten Formation by Collisional Helium Arc Plasma Irradiation

偏置电压对碰撞氦弧等离子体辐射形成纤维状纳米结构钨的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Tajima;Y. Kikuchi;T. Aota;S. Maenaka;K. Fujita;S. Takamura
通讯作者：
S. Takamura

Effect of Biasing Voltage on Growth of Fiber-Form Nanostructures on Tungsten Surfaces by Collisional Helium Arc Plasma Irradiation

偏置电压对碰撞氦弧等离子体辐照钨表面纤维状纳米结构生长的影响

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Tajima;Y. Kikuchi;T. Aota;S. Maenaka;K. Fujita;S. Takamura
通讯作者：
S. Takamura

準大気圧ヘリウムアーク放電照射による繊維状ナノ構造タングステン形成における試料バイアス電圧効果

样品偏压对负压氦弧放电辐照形成纤维状纳米结构钨的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takuya Iwami;Hiroki Kagawa;and Xiuqin Wei;多司馬光夫，菊池祐介，青田達也，前中志郎，藤田和宣，高村秀一
通讯作者：
多司馬光夫，菊池祐介，青田達也，前中志郎，藤田和宣，高村秀一

準大気圧Heアーク放電照射を用いた繊維状ナノ構造形成実験の進展

亚大气压氦弧放电辐照纤维纳米结构形成实验研究进展

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
E.Sakasegawa;R.Chishiki;R.Sedutsu;T.Soeda;H.Haga;R.M.Kennel;見市知昭;多司馬光夫，菊池祐介，青田達也，前中志郎，藤田和宣，高村秀一
通讯作者：
多司馬光夫，菊池祐介，青田達也，前中志郎，藤田和宣，高村秀一

準大気圧ヘリウムアークプラズマによる繊維状ナノ構造形成技術

利用低于大气压氦弧等离子体的纤维纳米结构形成技术