プロセス用直流高エネルギープラズマ発生装置

直流電源を用いて、複雑な機構なしに容易に高エネルギーの電子やイオンを得ることができたのを利用し、高分子フィルムやシート表面処理のできる電極系の開発を試みた。そのような電極系における放電特性、放電空間における電子のエネルギー分布、イオンの振舞い、ポリテトラフロロエチレンを中心とした表面処理を行い、本年度は次のような結果を得た。1.電子エネルギー分布:陽極で反射し、電界に従って逆方向に進んでエネルギーを失い、衝突電離あるいは衝突励起断面積が最大になるエネルギーに落ちて衝突電離あるいは衝突励起を行い、運動エネルギーが零になったのち、再び陽極方向に加速されて電離あるいは励起を行って放電々流を維持しているのが、この放電の特徴である。以上の結果がモンテカルロシミュレーションおよび陽極面積を実質的に変化させた実験結果から明らかになった。2.イオンの振舞い:直流磁場中の気圧の低い放電管におけるイオンの振舞いを解析した結果、発生する乱流は気圧、電流、磁界の強さ、管径方向の位置にかかわらず、飽和電流によって整理されることがわかった。3.ポリテトラフロロエチレン表面処理:接触角の測定から処理表面の表面エネルギーを求めた結果、極性基によるエネルギー、分散力によるエネルギーの何れも増加し、処理の効果が明らかになった。また、そのエネルギーは処理後空気中に放置しても、その後化学処理を行うのに十分長時間安定していることが確かめられた。以上は本研究の手法が、これまでの手法で処理しきれなかった安定な高分子シート表面に機能性を与える処理に応用できることを、明らにしている。

直流電源を用いて、複雑な機構なしに容易に高エネルギーの電子やイオンを得ることができたのを利用し、高分子フィルムやシート表面処理のできる電極系の開発を試みた。そのような電極系における放電特性、放電空間における電子のエネルギー分布、イオンの振舞い、ポリテトラフロロエチレンを中心とした表面処理を行い、本年度は次のような結果を得た。1.電子エネルギー分布:陽極で反射し、電界に従って逆方向に進んでエネルギーを失い、衝突電離あるいは衝突励起断面積が最大になるエネルギーに落ちて衝突電離あるいは衝突励起を行い、運動エネルギーが零になったのち、再び陽極方向に加速されて電離あるいは励起を行って放電々流を維持しているのが、この放電の特徴である。以上の結果がモンテカルロシミュレーションおよび陽極面積を実質的に変化させた実験結果から明らかになった。2.イオンの振舞い:直流磁場中の気圧の低い放電管におけるイオンの振舞いを解析した結果、発生する乱流は気圧、電流、磁界の強さ、管径方向の位置にかかわらず、飽和電流によって整理されることがわかった。3.ポリテトラフロロエチレン表面処理:接触角の測定から処理表面の表面エネルギーを求めた結果、極性基によるエネルギー、分散力によるエネルギーの何れも増加し、処理の効果が明らかになった。また、そのエネルギーは処理後空気中に放置しても、その後化学処理を行うのに十分長時間安定していることが確かめられた。以上は本研究の手法が、これまでの手法で処理しきれなかった安定な高分子シート表面に機能性を与える処理に応用できることを、明らにしている。