共同研究・競争的資金等の研究課題

2011年 - 2013年

高温耐久低摩擦多元素金属窒化物膜形成に向けた小型フィルタードアーク蒸着装置の開発

文部科学省  科学研究費補助金(若手研究(B))  若手研究(B)

課題番号
23760258
体系的課題番号
JP23760258
担当区分
研究代表者
配分額
(総額)
4,290,000円
(直接経費)
3,300,000円
(間接経費)
990,000円
資金種別
競争的資金

金属陰極を用いた時に安定放電をさせるため,シミュレーションおよび計算を行い,フィルタードアーク蒸着装置に接続する新規アークソースの設計を以下の点に着目し新規設計行った。1.放電の安定化:陰極付近の磁界分布は金属陰極の種類毎に異なるため,安定放電できる磁界条件の解析およびそのための装置設計を行った。(連続放電時間5分を目標)2.陰極部の改良:金属陰極の時は,アーク電流が100 A(炭素時:30 A)と大電流のため冷却が不十分であった。陰極部分の冷却効果を高めるような設計をした。3.トリガユニットの改良:アーク放電着火時以外は,ダクト内に格納するように設計を行った。 現存のフィルタードアーク蒸着装置における放電の安定化と発熱の抑制を行うために,陰極部付近および陽極ダクトの再設計を実施した。陰極部に関しては,金属陰極の種類によって最適な磁界が異なることから,磁界を自由に制御できるように,陰極裏に磁石等の磁界を発生させることのできる物を配置できるようにした。陰極の温度が上昇しすぎてアーク放電が消弧する問題に対しては,アーク放電が長く続くように,陰極裏に熱伝導の良いバックプレートを用いて冷却効果を高め,陰極の温度上昇を防ぐこととした。トリガ構造をストレート型のストライカ方式から回転型のストライカ方式に変えることで,陰極から発生したアーク放電がトリガへ長い時間直接当たることを回避するような構造とした。

リンク情報
URL
http://kaken.nii.ac.jp/d/p/23760258.ja.html
KAKEN
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760258
ID情報
  • 課題番号 : 23760258
  • 体系的課題番号 : JP23760258