Basic Study on Plasma Nitriding Process and NH radical

等离子渗氮工艺及NH自由基的基础研究

• 批准号: 20H02133
• 负责人: 市來 龍大
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: Oita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02133/
• 关键词: プラズマ窒化反応; NHラジカル; 大気圧プラズマ; レーザー誘起蛍光法; 質量分析; ＮＨラジカル; 質量分析法

○ NH2ラジカル蛍光の調査窒素－水素パルスアーク型大気圧プラズマジェットに照射するパルスレーザー波長を約385nmに調節することで，400nm付近のNH2ラジカル蛍光を観測する系を実現した。前年度のNHラジカル蛍光実験と同様の観測を行った結果，NHとは対照的にジェットプルーム中のNH2ラジカルは検出限界以下しか存在しないことが明らかとなった。○質量分析法によるプラズマジェット由来N原子信号の検出差動排気を搭載した四重極質量分析計を用い，以下の手順でジェットプルームからサンプリングしたガスのN原子の信号検出を行った。直径0.5,1,2mmのオリフィスにジェットプルームを照射した。分子量28に対する分子量14の強度比から単位N2密度あたりのN強度を換算し，プラズマ点火時と未点火時の換算値の差を取り，その値を改めて「検出値」と定義し照射距離および水素分圧依存性を求めた。その結果，検出値は照射距離の増加に伴い減少し，また水素流量比の増加に伴い増加する傾向を示した。○ 誘電体バリア放電のNH蛍光観測実験平板型誘電体バリア放電に対してレーザー誘起蛍光法を適用するための，専用放電極・蛍光観測装置を完成させた。100mm四方の誘電体バリアおよび放電極系を内包できるサイズの石英製密閉容器を作製し，側面にレーザー照射用，蛍光観測用の無水石英窓を合計４つ設置した。ミラー等の各種光学系を配置し，バリア放電極系のギャップ間にパルスレーザーを照射し，ICCD搭載分光器によってラジカルの蛍光を観測する系を構築した。新たにシース状バリアを開発し，レーザー断面内にのみ選択的にバリア放電を点火する局所放電系を実現した。前年度にプラズマジェット中のNH観測に成功した際と同一のLIFおよび観測パラメータを採用したにもかかわらず，バリア放電中ではNHラジカルは検出限界以下であることが明らかとなった。

The NH2 laser light modulation system is realized by adjusting the wavelength of NH2 laser light to about 385nm and by adjusting the wavelength of NH2 laser light to 400nm. In the previous year, the NH2 class in the NH2 class in the NH2 class Mass analysis method: N atom signal detection differential emission is carried out by quadrupole mass analysis method. Diameter 0.5, 1, 2mm and height 0.5, 1, 2mm Molecular weight: 28 ~ 14 Intensity ratio: N2 density: N intensity: N The results show that the increase of irradiation distance is accompanied by decrease, and the increase of water element flow ratio is accompanied by increase. A flat-plate type inductor is used to detect the polarization of a semiconductor substrate. 100mm square inductor, quartz sealed container for inner package, quartz glass for bottom irradiation, quartz glass for light measurement, total 4 settings The configuration of various optical systems, such as laser beam, laser The new system is developed in the form of a single unit. In the previous year, the NH test was successfully conducted at the same time as the LIF test. The NH test was successfully conducted at the same time as the LIF test. The NH test was successfully conducted at the same time as the LIF test.

项目成果

バリア放電の高温拡張化における極性依存性および窒素ドーピングの調査

势垒放电高温延伸中的极性依赖性和氮掺杂研究

• 发表时间: 2020
• 作者: Ueda Tetsuya;Kamino Masaki;Kondo Takumi;Itoh Tatsuo;小松智紀，市來龍大，川述圭樹，立花孝介，古木貴志，金澤誠司
• 通讯作者: 小松智紀，市來龍大，川述圭樹，立花孝介，古木貴志，金澤誠司

大分大学放電プラズマ研究室 大気圧プラズマによる金属材料の高性能化

大分大学放电等离子体实验室利用常压等离子体改善金属材料的性能

Demonstration of Bright Nitriding for Steel with Pulsed-Arc Plasma Jet

使用脉冲电弧等离子射流对钢进行光亮渗氮的演示

• 发表时间: 2020
• 作者: Fukunaga Shuhei;Takayama Hajime;Hikihara Takashi;Ryuta Ichiki
• 通讯作者: Ryuta Ichiki

Relationship of NH Radicals Produced by Pulsed-Arc Plasma and Efficiency of Steel Nitriding

脉冲电弧等离子体产生的NH自由基与钢渗氮效率的关系

• 发表时间: 2021
• 作者: R. Ichiki;K. Kojima;N. Yagawa;K. Tachibana;T. Furuki;and S. Kanazawa
• 通讯作者: and S. Kanazawa

Effect of Applied Voltage Polarity on High-Temperature Extension Phenomenon of DBD

外加电压极性对DBD高温延伸现象的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: T. Komatsu;R. Ichiki;K. Yakushiji;K. Tachibana;T. Furuki;and S. Kanazawa
• 通讯作者: and S. Kanazawa