CT法による非軸対称プラズマジェット診断法の開発とそのプロセス制御への応用

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プロセス中のプラズマジェットは処理材料を注入されるので軸対称を失う。そのため、これまでのアーベル変換を用いた診断法は使用することが出来ず、これに代わる新たな手法が必要となる。本研究では非軸対称プラズマジェットの診断法として、コンピュータトモグラフィー法の適用可能性を、数値シミュレーション、カロリメトリックプローブを用いた熱伝達量測定及びCCDカメラによる温度測定によって検討した。結果を以下にまとめる。1.、数値シミュレーションにより、代数的再構成法による再構成画像の精度は投影像数とメッシュ数に依存し、プロセス中のジェットに対しては、メッシュ数40x40、投影像数4で約6%程度の精度が得られることが示された。この値は、実用上十分である。2.カロリメトリックプローブを用いた熱伝達量測定の結果より、フィードガスを注入しない場合のプラズマジェットの熱伝達量分布はほぼ軸対称であるが、フィードガスを注入した場合は非軸対称となることが分かった。3.CCDカメラと光学干渉フィルタを用いた温度測定の結果から、フィードガス流量を増加するに従って、ジェットの温度分布の非軸対称性が強くなることが確認された。以上の結果から、コンピュータトモグラフィー法はプロセス進行中の非軸対称プラズマジェットの診断法として有効である。