ガスフェーズレーザーアブレーションによる反応性高強度超音速原子線の創成

通过气相激光烧蚀产生反应性高强度超声原子束

• 批准号: 16656018
• 负责人: 田川 雅人
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656018/
• 关键词: 原子線; レーザーデトネーション; パルス原子線; デポジション

本研究は宇宙技術として開発されたレーザーデトネーション原子ビーム源のフラックスの増大により(>10^<18>atoms/cm^2/s)、これまで不可能であった原子間結合エネルギー以上の並進エネルギーをもつ高強度超音速パルス原子ビームを創成し、表面科学・デバイスプロセス分野への新規応用展開を目指すものである。特に本申請ではイオンビームなどの荷電ビームの適用が困難な半導体材料等へのチャージアップフリー表面改質および加工(酸化除去、フッ素化)ならびに原子ビームデポジションを応用面での研究ターゲットとして設定し、超高強度原子ビームの優位性・特徴を明確化し、当該研究分野の新規創設を目指すものである。平成16年度はフラックス増大のためパルスバルブを現有のソレノイドバルブからピエゾバルブに変更すること、ならびにレーザーパワーの増大がビームフラックス増加に有用であると判断されたため、現有のレーザーシステムのシリンドリカルレンズモジュールならびに高圧電源ユニット等を交換し、レーザーパワーの高エネルギー化を図った。これらの改造の結果、レーザーパワーは約20%の増加が確認され、水晶振動子マイクロバランス(QCM)により測定した原子ビームフラックスはピーク値で10^<19>atoms cm^<-1>s^<-1>に達することが明らかとなった。それに引き続き、平成17年度には本システムを用いてCH_4ビームによるダイヤモンドライクカーボン(DLC)デポジションシステムを完成し、基礎的な成膜特性ならびに成膜されたDLCの特性を解析した。その結果、本システムで比較的密着性の高い水素化アモルファスDLCを室温成膜できることが明らかになり、特許出願を行った。また、酸素原子ビームによるシリコン室温酸化、窒素分子ビームによる室温窒化についても研究を行った結果、本システムはこれまで高温領域で観測されていた反応を室温で実現できることが示され、機能性高分子等の表面改質などに極めて有効であることが明らかになった。

This research は universe technology と し て open 発 さ れ た レ ー ザ ー デ ト ネ ー シ ョ ン atomic ビ ー ム source の フ ラ ッ ク ス の raised large に よ り (> 10 ^ < > 18 atoms/cm ^ 2 / s), こ れ ま で impossible で あ っ た between atoms combine エ ネ ル ギ ー above の hand エ ネ ル ギ ー を も つ high intensity supersonic パ ル ス atomic ビ ー ム を chuang cheng し Surface science · デバ スプロセス スプロセス demarcation へ <s:1> new regulations 応 use to expand を eyes, す である である である. Trevor に this application で は イ オ ン ビ ー ム な ど の charged ビ ー ム の applicable が difficult な semiconductor materials such as へ の チ ャ ー ジ ア ッ プ フ リ ー surface modification お よ び processing (acidification removed, フ ッ element) な ら び に atomic ビ ー ム デ ポ ジ シ ョ ン を 応 with surface で の research タ ー ゲ ッ ト と し て set し, ultra-high strength, atomic ビ ー ム の primacy, 徴 を clear When the new regulations for the division of this research are established, the purpose of を refers to す す <s:1> である である である. Pp.47-53 16 year は フ ラ ッ ク ス raised large の た め パ ル ス バ ル ブ を existing の ソ レ ノ イ ド バ ル ブ か ら ピ エ ゾ バ ル ブ に - more す る こ と, な ら び に レ ー ザ ー パ ワ ー の raised large が ビ ー ム フ ラ ッ ク ス rights and useful に で あ る と judgment さ れ た た め, existing の レ ー ザ ー シ ス テ ム の シ リ ン ド リ カ ル レ ン ズ モ ジ ュ ー ル な ら び に 圧 high power ユ ニ ッ ト を exchange し, such as レ ー ザ ー パ ワ ー の high エ ネ ル ギ ー change を 図 っ た. こ れ ら の の results and レ ー ザ ー パ ワ ー は の raised about 20% plus が confirm さ れ, crystal oscillator マ イ ク ロ バ ラ ン ス (QCM design) に よ り determination し た atomic ビ ー ム フ ラ ッ ク ス は ピ ー ク numerical で 10 ^ 19 > < atoms cm ^ ^ < 1 > s < 1 > に da す る こ と が Ming ら か と な っ た. そ れ に lead き 続 き, pp.47-53 17 year に は this シ ス テ ム を with い て CH_4 ビ ー ム に よ る ダ イ ヤ モ ン ド ラ イ ク カ ー ボ ン (DLC) デ ポ ジ シ ョ ン シ ス テ ム を complete し, basic な film-forming properties な ら び に film-forming さ れ た DLC の features を parsing し た. そ の results, the シ ス テ ム で comparison of the sexual の high い water element ア モ ル フ ァ ス DLC を room-temperature film-forming で き る こ と が Ming ら か に な り, a special line を っ た. ま た, acid element atoms ビ ー ム に よ る シ リ コ ン room temperature acidification, smothering molecule ビ ー ム に よ る room-temperature smothering the に つ い て も を line っ た results, the シ ス テ ム は こ れ ま で high temperature field で 観 measuring さ れ て い た anti 応 を room-temperature で be presently で き る こ と が shown さ れ, functional polymer surface modification の な ど に extremely め て have sharper で あ る こ と が Ming ら か に Youdaoplaceholder0.

项目成果

Polyimides and Other High Temperature Polymers : Synthesis, Characterization and Applications

聚酰亚胺和其他高温聚合物：合成、表征和应用

• 发表时间: 2003
• 作者: Kumiko;Yokota;Yokota K.;Tagawa M.
• 通讯作者: Tagawa M.

レーザーデトネーション誘起高速原子ビーム励起表面反応

激光爆轰诱发的快速原子束激发表面反应

• 发表时间: 2005
• 期刊: 量子ビーム理工学研究最前線-その現状と今後の展望
• 作者: Tagawa M.;Yokota K.;Sogo C.;Hachiue S.;Teraoka Y;田川雅人
• 通讯作者: 田川雅人

細胞接着マイクロパターニングとアクチン細胞骨格の配向制御:原子ビームを用いた基板表面改質の試み

细胞粘附微图案和肌动蛋白细胞骨架方向的控制：尝试使用原子束修饰基底表面

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本結晶成長学会誌 31
• 作者: Tagawa M.;Muromoto M.;Hachiue S.;Yokota K.;Ohmae N.;Matsumoto K.;Suzuki M.;Tagawa M;Tagawa M;Tagawa M;安達泰治
• 通讯作者: 安達泰治

Hyperthermal atomic oxygen interaction with MoS_2 lubricants relevance to space environmental effects in low earth orbit -effects on friction coefficient and wear life-

高温原子氧与MoS_2润滑剂的相互作用与近地轨道空间环境效应的相关性-对摩擦系数和磨损寿命的影响-

• 发表时间: 2005
• 期刊: Tribology Letters Vol.18,No.4
• 作者: Tagawa M.;Muromoto M.;Hachiue S.;Yokota K.;Ohmae N.;Matsumoto K.;Suzuki M.
• 通讯作者: Suzuki M.

宇宙用ポリイミドとフッ素系高分子における複合宇宙環境誘起劣化-原子状酸素と紫外線の複合照射効果

空间环境联合诱导的空间聚酰亚胺和含氟聚合物的降解-原子氧和紫外线的联合辐照效应

• 发表时间: 2005
• 期刊: 高温学会誌 Vol.31,No.5
• 作者: 横田久美子;池田光平;田川雅人;岡本昭夫
• 通讯作者: 岡本昭夫