大気圧プラズマによる高密度ラジカル反応を用いた超精密加工に関する研究

利用大气压等离子体高密度自由基反应进行超精密加工的研究

• 批准号: 12750097
• 负责人: 山村 和也
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750097/
• 关键词: プラズマCVM; 大気圧プラズマ; 数値制御加工; ラジカル反応; X線ミラー; 非球面ミラー; 回転電極; ラジカル; SOIウエハ

本研究の目的は、大気圧プラズマによって発生させた高密度ラジカルを利用する新しい加工法であるプラズマCVM(Chemical vaporization Machining)を実用化して、X線ミラー等の超精密光学素子を高能率に作製するために必要な基礎的な加工特性データを取得することにある。本年度はこれまでに開発した数値制御プラズマCVM加工装置を用いて形状加工を行い、以下の成果を得た。(1)加工の空間分解能を向上させるために、プラズマを発生させる電極として小径(直径1mm)のパイプ状電極を適用することにより、約2mmの空間波長成分までを修正可能とした。(これまでの回転電極を用いた場合では約10mmの空間波長までが限界)(2)硬X線を集光するための非球面(楕円面)ミラーを作製し、形状誤差3mp-v以下を実現した。作製したミラーの集光性能を、SPring-8における放射光を用いて言平価したところ、ミラーを用いた集光系としては世界最小の集光径(0. 2×0. 3μm)を達成することができた。

这项研究的目的是将等离子体CVM（化学汽化加工）商业化，这是一种利用大气压等离子体产生的高密度自由基的新加工方法，以高效率制造超精密光学元件，例如X射线镜。目的是获得该过程所需的基本加工特征数据。今年，我们使用之前开发的数控等离子CVM加工设备进行了形状加工，并获得了以下结果。 (1)为了提高加工的空间分辨率，通过使用小直径(直径1mm)的管状电极作为产生等离子体的电极，可以校正最大约2mm的空间波长成分。 (当使用传统的旋转电极时，空间波长被限制在大约10mm。) (2)制作了用于聚集硬X射线的非球面(椭球面)反射镜，并且实现了形状误差小于3mp-v。当使用 SPring-8 的同步加速器辐射比较所制造的反射镜的光聚焦性能时，它实现了使用反射镜的光聚焦系统的世界上最小的聚焦直径（0.2 x 0.3 μm）。

项目成果

Yoso Mori,Kazuya Yamamura,Yashisa Sano: "The study of fabrication of the X-ray mirror by numerically confrolled plasma chemical Vaporzalion machming : Development of the machine for the X-ray minor fabriador"Rev.Sci,Instrum.. Vol.71.No.12.. 4620-4626 (200

Yoso Mori、Kazuya Yamamura、Yashisa Sano：“通过数控等离子体化学气相加工制造 X 射线镜的研究：X 射线镜制造机的开发”Rev.Sci，Instrum.. Vol.71

森勇藏,山村和也,佐野泰久: "数値制御プラズマCVMによるX線ミラーの加工に関する研究(第1報)-X線ミラー加工用装置の開発-"精密工学会誌. Vol.67.No.1. 131-136 (2001)

Yuzo Mori、Kazuya Yamamura、Yasuhisa Sano：“利用数控等离子体 CVM 加工 X 射线反射镜的研究（首次报告）- X 射线反射镜加工设备的开发 -”日本精密工程学会杂志，第 1 卷。 67.第1号。131-136（2001）

Puzo Mori,Kazuto Yamauchi Kazuya Yanmura,Yasuhisa Sano: "Development of plasma chemical vaporization machining"Rev.Sci.Iustrum.. Vol.71.No.12. 4627-4632 (2000)

Puzo Mori、Kazuto Yamauchi Kazuya Yanmura、Yasuhisa Sano：“等离子化学汽化加工的发展”Rev.Sci.Iustrum.. Vol.71.No.12。

森勇藏,山内和人,山村和也,佐野泰久: "プラズマCVMの開発"精密工学会誌. Vol.66.No.8. 1280-1285 (2000)

Yuzo Mori、Kazuto Yamauchi、Kazuya Yamamura、Yasuhisa Sano：“等离子体 CVM 的开发”日本精密工程学会杂志第 66 卷第 1280-1285 期（2000 年）。