Osaka Univ. Ueda lab, Graduate School of Engineering Division of Electrical, Electronic and Information Engineering

研究装置 devices

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定常高粒子束混合イオンビーム照射装置 (HiFIT)
2.45 GHzの電磁波を用いた電子サイクロトロン共鳴法により生成したプラズマから、球面3枚電極を用いて低エネルギーイオンビームを引き出して核融合炉壁材料に照射し、試料の損耗や、試料中における水素同位体の挙動を調べる装置です。イオンのフラックスは~10E20 m-2s-1で、0.15 eV~3 keVの水素・重水素ビームを照射することができます。イオン源に炭素板を設置したり、ヘリウムガスを注入することで、重水素(水素)と炭素やヘリウムの混合イオン照射効果の実験が可能です。また、第2イオン源を備えており、異なったイオンを異なったエネルギーで照射することも可能です。

レーザープラズマ照射装置 (Laplex)
2.45GHzの電磁波を用いた電子サイクロトロン共鳴法により生成したプラズマを核融合炉の壁材料(主にタングステン)に対して照射することができます。イオンのフラックスは~10E21 m-2s-1で、プラズマのエネルギーは~150 eV程度まであげることができます。ヘリウムをはじめとするプラズマを照射し材料表面に与える影響を調べます。
またプラズマ中で、レーザーによる繰り返し熱負荷を加えて、材料の表面状態への影響を調べることもできます。レーザーは、波長1064 nmのNd/YAGレーザーで、エネルギーは0.45 J/pulse、繰り返し周波数は10 Hzです。

マグネトロンスパッタリング成膜装置
基板ホルダーと向き合うように3インチのマグネトロンスパッタ源が装着されています。基板ホルダーは、真空状態で上下に移動することができ、ターゲットと基板との距離を任意に設定可能で、蒸着速度を制御することができます。また、試料加熱、基板への電圧印加も行えます。アルゴンガスと窒素ガスの2種類を同時に装置内に導入し、ターゲット材料のアルミニウムをプラズマでスパッタリングして、窒化アルミ薄膜の成膜を行っています。

超音波送受信システム
電磁超音波探触子を用いて非接触で材料中に存在するき裂を超音波によって調べる装置です。

マイクロ天秤(メトラートレドMX5)
精度0.5 μgのマイクロ天秤です。気流の影響を避けるため、ビニールシートで囲った狭い部屋の中で、除震台上に設置しています。環境影響を評価するための温度計、湿度計、気圧計を設置しています。イオンビーム照射前後、あるいは成膜前後の試料の質量変化を測定し、損耗量、あるいは堆積量を算出します。
→メトラートレドへのリンク>http://japan.mt.com/jp/ja/home/products/Laboratory_Weighing_Solutions.html

昇温脱離分析装置(TDS装置)
真空中で試料を加熱し、試料から脱離する気体を四重極質量分析計で検出することで試料に含まれる気体の脱離温度を知ることができる測定装置です。 気体の脱離速度から気体の吸着エネルギーや総吸着量などを知ることができます。また、装置内を超高真空に保つためにロードロック式という方式を採用しており、測定室を大気に曝すことなく試料の交換ができます。定格温度は1000℃まで、試料のサイズは30mm×30mm×1mmまで、到達真空度は-9乗[Torr]程度となっています。

ガスセンサ特性評価装置
微量ガス流入中で試料を加熱し、ガスによる試料の低効率変化を検出する測定装置です。定格温度は600℃までとなっています。ガスセンサの微量ガス検出感度を測定可能です。2つのマスフローメーターによって微量ガスの比率をppmレベルで制御可能となっています。

レーザー加工機(MD-V9600)
波長1064nmのYVO4レーザーによって、文字を描いたり、直線、曲線で材料を切断、溝彫りが可能です。異なる厚さの試料に対しても焦点距離を任意に設定することできます。レーザーによる加工幅は100μmとなります。厚さ100μm程度であれば、繰返し加工を設定することによって切断できます。

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