アレイ状大気圧マイクロプラズマによるダイアモンドライクカーボン膜の複合コート

利用阵列常压微等离子体制备类金刚石碳膜复合涂层

• 批准号: 15656072
• 负责人: 安岡 康一
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656072/
• 关键词: マイクロホローカソード; 大気圧プラズマ; 分光計測; 表面改質; マイクロ波励起プラズマ; マイクロプラズマ

本研究は大気圧マイクロプラズマのアレイ化によって,被処理材料表面の,洗浄処理,下地処理から酸化あるいは薄膜コーティングまでを一括して行う方式の基本動作を確認するものである。以下に今年度の実績を示す。(1)アレイ状マイクロプラズマの発生と観測:前年度までの成果に基づき,直流駆動のマイクロホローカソード型プラズマを主とし,複数個のマイクロプラズマを発生させた。ただし,照射空間の発光分布および発生ラジカル分布から,マイクロホローカソード型プラズマはプラズマ照射範囲が極めて限定されることが明らかになった。これを改良して照射範囲を広げるため,従来の金属-誘電体-金属の同軸3層構造に変わって,ガス流を横向きに供給する新たな電極構造を完成させた。この結果プラズマ照射範囲を大幅に広げることに成功した。(2)材料表面の改質:アルゴンを希釈ガスとして酸素,窒素,メタン等により金属及び絶縁物表面の改質処理を行った。これらは全て大気開放状態で行い,高真空専用チャンバーは用いなかった。プラズマ照射によりテフロン等の有機物表面は親水性を発現することを確認し,またチタンおよびモリブデン材料の表面洗浄と酸化処理とを連続して行った。モリブデンに比較してチタンでは,洗浄・酸化の過程が容易に確認できた。なお絶縁物および金属材料表面へのカーボン様コーティングについては,ダイアモンドライクカーボン様であるとの最終結論はより詳細な検討を必要とした。(3)本改質プロセス技術の評価:大気中での反応はプラズマ照射位置での反応過程が複雑化することから,今後より詳細なラジカル観測と,温度や雰囲気等の表面状態制御が必要であることがわかった。マイクロプラズマのアレイ化手法により実現した,大気中で動作する高速異種原料ガスを用いたプラズマ流混合という手法により,多様な表面処理を大気中で実現する可能性を示した。

This study は big 気 圧 マ イ ク ロ プ ラ ズ マ の ア レ イ change に よ っ て, be 処 の material surface, 処 principle, at the fields 処 Richard か ら acidification あ る い は film コ ー テ ィ ン グ ま で を a enclosed し て line う way の basics を confirm す る も の で あ る. The following に current year <s:1> actual performance を is shown in す. (1) ア レ イ shape マ イ ク ロ プ ラ ズ マ の 発 raw と 観 test: before the annual ま で の results に base づ き, dc 駆 の マ イ ク ロ ホ ロ ー カ ソ ー ド type プ ラ ズ マ を main と し, plural の マ イ ク ロ プ ラ ズ マ を 発 raw さ せ た. た だ し, irradiation space の 発 light distribution お よ び 発 raw ラ ジ カ ル distribution か ら, マ イ ク ロ ホ ロ ー カ ソ ー ド type プ ラ ズ マ は プ ラ ズ マ irradiation van 囲 が extremely め て qualified さ れ る こ と が Ming ら か に な っ た. こ れ を improved し て irradiation van 囲 を hiroo げ る た め, 従 の metal - induced electricity body - metal の coaxial three layer structure に - わ っ て, ガ ス flow を transverse き に supply す る new た な electrode structure を complete さ せ た. The プラズ プラズ irradiation area 囲を large に wide げる とに とに とに successful た た. (2) the material surface modification の : ア ル ゴ ン を bush 釈 ガ ス と し て acid, smothering, メ タ ン etc に よ り metal and び never try line surface modification の 処 reason を っ た. Youdaoplaceholder2 れら in the fully て open state で line った, for high vacuum special use チャ <s:1> バ <s:1> て った った った. プ ラ ズ マ irradiation に よ り テ フ ロ ン は の organic compounds such as surface hydrophilicity を 発 now す る こ と を confirm し, ま た チ タ ン お よ び モ リ ブ デ の ン material surface と acidification at 処 Richard と を even 続 し て line っ た. The モリブデ に に に に is easier to に confirm the で た た で で で た compared with the <s:1> てチタ てチタ で で に. な お never try things お よ び metal material surface へ の カ ー ボ ン others コ ー テ ィ ン グ に つ い て は, ダ イ ア モ ン ド ラ イ ク カ ー ボ ン others で あ る と の final conclusion は よ り detailed な beg を 検 necessary と し た. (3) the modified プ ロ セ の review 価 ス technologies: large 気 で の anti 応 は プ ラ ズ マ irradiation position で の anti 応 process が after 雑 す る こ と か ら, future よ り detailed な ラ ジ カ ル 観 と, measuring temperature や 雰 囲 気 の surface states such as suppression が necessary で あ る こ と が わ か っ た. マ イ ク ロ プ ラ ズ マ の ア レ イ change gimmick に よ り be presently し た, large 気 で action す る high-speed dissimilar materials ガ ス を with い た プ ラ ズ マ flow mixing と い う gimmick に よ り, many others な surface 処 Richard を large 気 で be presently す を る possibility in し た.

项目成果

田村幸彦, 久保田智史, 山竹厚, 安岡康一, 石井彰三: "直流とマイクロ波電源による大気圧プラズマの発生"放電/誘電・絶縁材料/高電圧/合同研究会資料. ED-04-30. 19-24 (2004)

Yukihiko Tamura、Satoshi Kubota、Atsushi Yamatake、Koichi Yasuoka、Shozo Ishii：“使用直流电和微波电源生成大气压等离子体”放电/介电/绝缘材料/高压/联合研究组材料 ED-04-30。 19-24 (2004)

Micro Shower-Source Of Oxygen Radicals Using DC-Driven Atmospheric Plasmas

使用直流驱动大气等离子体的氧自由基微喷淋源

• 发表时间: 2005
• 期刊: 32nd IEEE International Conference on Plasma Science (予定)
• 作者: K.Yasuoka;H.Katayama;M.Otsubo;A.Yamatake;S.Ishii
• 通讯作者: S.Ishii