プロセス下にある表面のミクロ性状の熱ふく射診断法

加工表面微观性能的热辐射诊断方法

基本信息

批准号：
15656057
负责人：
牧野俊郎
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

この研究課題は,工業装置の実環境下あるいは表面のミクロ加工プロセス下にあってそのミクロ構造を時々刻々にも変化しつつある固体の実在表面の温度・ミクロ構造(被膜の厚さや表面あらさ)を,熱ふく射スペクトルの測定を通じて非接触・実時間的に診断する新しいスペクトル診断法を提案し,その有効性を検証するものであり,熱工学の側からインプロセス表面診断法の進展に寄与するものである.この研究では,研究代表者・研究分担者らがさきに開発した近紫外〜赤外域のふく射の反射・放射スペクトルを2sのサイクル時間で測定する広波長域高速ふく射スペクトル測定装置をハードウェアの基礎とした.表面温度の診断では,ふく射の波長と方向についてKirchhoffの法則を厳密に考え,同時測定される反射・放射スペクトルを解析するアクティブな温度診断法を導入し,放射率などのふく射性質が未知で時々刻々にも変化する1000Kレベルの高温の実在表面の温度を,10K以内の不正確さをもって非接触・実時間診断することを可能にした.表面のミクロ構造の診断では,ふく射の薄膜干渉と表面散乱・回折に注目する電磁波動論とふく射伝熱学の診断アルゴリズ厶を提案して,成長しつつある表面被膜の厚さとあらさを非接触・実時間診断することを可能にした.高温大気酸化過程にある金属表面を対象とする検証実験では,この方法が0.1〜4μmの平均被膜厚さ,10〜700nmの平方根平均2乗あらさについて有効であることが例証された.この広い診断の大きさ領域は,広波長域スペクトル測定によって可能になったものである.

该研究问题是在工业设备的真实环境下或表面的微处理过程，而微型结构不时变化（厚度和涂层的厚度和表面）。通过测量热射击光谱的接触和实际时间，并验证了其有效性，并有助于从热电侧进行Imbrooss表面诊断方法的进展。测量研究代表开发的近拆除和红外种族的反射 /辐射光谱，而在2 s的周期中共享的研究是严格的。考虑了波长的波长和方向，以及同时介绍了同时测量的反射和辐射谱的主动温度诊断方法，以及辐射等级等。1000k级别的高体温真实表面的温度未知，这是未知的有时会改变每一刻，使得在10K的诊断中进行非接触和实际诊断热学の诊断アルゴリズ厶を提案して，在针对金属表面的验证实验中启用了它这是一个例子，即该方法对于平均厚度为0.1至4μm，并且可以通过测量宽的波长度范围来实现10至700 nm的平均正方形触发器。。