JPH03122002A - 原子酸素発生方法 - Google Patents
原子酸素発生方法Info
- Publication number
- JPH03122002A JPH03122002A JP25809889A JP25809889A JPH03122002A JP H03122002 A JPH03122002 A JP H03122002A JP 25809889 A JP25809889 A JP 25809889A JP 25809889 A JP25809889 A JP 25809889A JP H03122002 A JPH03122002 A JP H03122002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- arc discharge
- flow path
- atomic oxygen
- argon gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 47
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 47
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 38
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 27
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 24
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 9
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 6
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 6
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 6
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 6
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/02—Preparation of oxygen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は人工衛星等の宇宙飛行体の如く、低地球高度軌
跡を飛行して宇宙大気に暴露される材料の耐環境性評価
に使用する原子酸素を発生させるための原子酸素発生方
法に関するものである。
跡を飛行して宇宙大気に暴露される材料の耐環境性評価
に使用する原子酸素を発生させるための原子酸素発生方
法に関するものである。
[従来の技術]
低地球高度(200〜500Km)の軌道には原子酸素
Oか存在するため、上記低地球高度を飛行する飛行体の
表面か原子酸素の衝突により酸化して劣化することが知
られている。そのため、低地球高度での原子酸素による
材料の劣化を評価すると共に、原子酸素と材料との反応
メカニズムを明らかにすることを目的として、原子酸素
発生装置により発生させた原子酸素を用いて種々の試験
か行われている。
Oか存在するため、上記低地球高度を飛行する飛行体の
表面か原子酸素の衝突により酸化して劣化することが知
られている。そのため、低地球高度での原子酸素による
材料の劣化を評価すると共に、原子酸素と材料との反応
メカニズムを明らかにすることを目的として、原子酸素
発生装置により発生させた原子酸素を用いて種々の試験
か行われている。
上記原子酸素発生装置では、原子酸素を発生させるため
に、従来、第5図に一例を示す如ざ型式の直流アークジ
ェットが用いられている。
に、従来、第5図に一例を示す如ざ型式の直流アークジ
ェットが用いられている。
詳述すると、上記従来の直流アークジェットは、本体ケ
ーシングaの前面板の外側面に、原子酸素ビームbを噴
射させるためのノズルオリフィスCを有するノズルチッ
プdを取り付け、一方、上記本体ケーシングaの前面板
の内側面に、内部に上記ノズルオリフィスCに直通する
プラズマ流路eを有し且つ該プラズマ流路eの下流部に
酸素供給流路fを導設してなる陽極qを配置して、該陽
極qを電極ホルダーhの先端に支持さけると共に、該電
(へホルダーhの先端部に、外周部に上記プラズマ流路
eと連絡するキャリアガス流路iが形成されるようにし
た陰極jを、その先端部が上記プラズマ流路e内に臨む
ようにして同心状に支持させ、上記キャリアガス流路i
を通してプラズマ流路eに送給したヘリウムガスとアル
ゴンガス(又は酸素)との混合ガスからなるキャリアカ
スに中で直流アーク放電させ、該アーク放電で生成され
たプラズマ中に酸素供給流路fを通して酸素(02>
1を供給することにより、酸素1を解離させてノズルチ
ップdのノズルオリフィスCから原子酸素ビームbを噴
射させるようにしである。なお、m、 n、 qはそれ
ぞれノズルチップd、陽極q1陰(1jを冷却するため
の冷却水流路である。
ーシングaの前面板の外側面に、原子酸素ビームbを噴
射させるためのノズルオリフィスCを有するノズルチッ
プdを取り付け、一方、上記本体ケーシングaの前面板
の内側面に、内部に上記ノズルオリフィスCに直通する
プラズマ流路eを有し且つ該プラズマ流路eの下流部に
酸素供給流路fを導設してなる陽極qを配置して、該陽
極qを電極ホルダーhの先端に支持さけると共に、該電
(へホルダーhの先端部に、外周部に上記プラズマ流路
eと連絡するキャリアガス流路iが形成されるようにし
た陰極jを、その先端部が上記プラズマ流路e内に臨む
ようにして同心状に支持させ、上記キャリアガス流路i
を通してプラズマ流路eに送給したヘリウムガスとアル
ゴンガス(又は酸素)との混合ガスからなるキャリアカ
スに中で直流アーク放電させ、該アーク放電で生成され
たプラズマ中に酸素供給流路fを通して酸素(02>
1を供給することにより、酸素1を解離させてノズルチ
ップdのノズルオリフィスCから原子酸素ビームbを噴
射させるようにしである。なお、m、 n、 qはそれ
ぞれノズルチップd、陽極q1陰(1jを冷却するため
の冷却水流路である。
[発明が解決しようとする課題]
ところが、上記従来のアークジェットにより原子酸素を
発生させると、キャリアガスにとしてヘリウムガスを含
むガスを用いているため陽極Q及び陰極jの各電極に悪
影響を与えること、酸素fが高温になった電極(陽極g
)に直接触れるため電極を酸化させてしまうこと、酸素
を解離させて高密度の原子酸素をjqるために投入する
アーク放電用の電力が大きい(10〜15KW)こと、
等の理由により、陽極Q及び陰極jの各電極の損耗が激
しくなり、飛散した電極材(タングステン)が混入され
た状態で原子酸素ビームbが噴射される結果、材料劣化
試験中に試験片が電極材により汚染され、本来の材料劣
化試験が正確に実施できなくなる問題があった。
発生させると、キャリアガスにとしてヘリウムガスを含
むガスを用いているため陽極Q及び陰極jの各電極に悪
影響を与えること、酸素fが高温になった電極(陽極g
)に直接触れるため電極を酸化させてしまうこと、酸素
を解離させて高密度の原子酸素をjqるために投入する
アーク放電用の電力が大きい(10〜15KW)こと、
等の理由により、陽極Q及び陰極jの各電極の損耗が激
しくなり、飛散した電極材(タングステン)が混入され
た状態で原子酸素ビームbが噴射される結果、材料劣化
試験中に試験片が電極材により汚染され、本来の材料劣
化試験が正確に実施できなくなる問題があった。
そこで、本発明は、キャリアガスによって電極に悪影響
を与えることがないようにすると共に、アーク放電に伴
う電(への損耗を防止し、且つ小さな投入電力によって
高密度の原子酸素が得られるような原子酸素発生方法を
提供しようとするものである。
を与えることがないようにすると共に、アーク放電に伴
う電(への損耗を防止し、且つ小さな投入電力によって
高密度の原子酸素が得られるような原子酸素発生方法を
提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段]
本発明は、上記課題を解決するために、先端部にノズル
部を有する筒状の陽極内に、陰極を配置して、該陰極の
先端と上記ノズル部との間にアーク放電領域か形成され
るようにし、且つ上記陽極と陰極の両電極間に中空形状
の仕切壁を配置して、該仕切壁の内外側を上記アーク放
電領域へ向かうキャリアガス流路とし、更に酸素か直接
電極に触れないようにするため上記仕切壁の内部を、上
記アーク放電領域へ向かう酸素流路としてなる構成の直
流アークジェットを用い、上記アーク放電領域に上記キ
ャリアガス流路を通しアルゴンカスのみを送給して該ア
ルゴンカスのみをキャリアカスとしてアーク放電させ、
該アーク放電により生成されたプラズマ中に、上記アル
ゴンガスの流量に対して1〜5%の流量の酸素を上記酸
素流路を通して添加させることを特徴とする原子酸素発
生方法とする。
部を有する筒状の陽極内に、陰極を配置して、該陰極の
先端と上記ノズル部との間にアーク放電領域か形成され
るようにし、且つ上記陽極と陰極の両電極間に中空形状
の仕切壁を配置して、該仕切壁の内外側を上記アーク放
電領域へ向かうキャリアガス流路とし、更に酸素か直接
電極に触れないようにするため上記仕切壁の内部を、上
記アーク放電領域へ向かう酸素流路としてなる構成の直
流アークジェットを用い、上記アーク放電領域に上記キ
ャリアガス流路を通しアルゴンカスのみを送給して該ア
ルゴンカスのみをキャリアカスとしてアーク放電させ、
該アーク放電により生成されたプラズマ中に、上記アル
ゴンガスの流量に対して1〜5%の流量の酸素を上記酸
素流路を通して添加させることを特徴とする原子酸素発
生方法とする。
[作 用1
アルゴンガスのみをキャリアカスとしてアーク放電させ
るようにするので、従来の如きヘリウムガスが電極に与
えていた悪影響をなくすことができる。又、酸素の添加
量をアルゴンガスの流量に対して1〜5%とすることに
より、酸素の解離度を高められて投入電源の低減化を図
ることができるようになる。
るようにするので、従来の如きヘリウムガスが電極に与
えていた悪影響をなくすことができる。又、酸素の添加
量をアルゴンガスの流量に対して1〜5%とすることに
より、酸素の解離度を高められて投入電源の低減化を図
ることができるようになる。
[実 施 例]
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の原子酸素発生方法の実施に用いる直流
アークジェット11の一例を示すもので、先端部に内径
を絞ってノズル部1を形成した筒状の陽極2内に、先端
が上記ノズル部1より所要量内側に引き込まれた位置に
あるように棒状の陰極3を同心状に配置し、且つ上記陽
極2と陰極3の両電極間に、窒化ボロン等からなる筒状
の仕切壁4を、その先端が陰極3の先端と陽極2のノズ
ル部1との間におけるアーク放電領Vi5より僅かに上
流位置まで延びるように配設して、該仕切壁4の内側と
外側に、キレリアガス6を流通させるためのキャリアガ
ス流路7と8を分割して形成し、更に上記仕切壁4内に
、酸素9を上記アーク放電領域5へ向けて送給するため
の酸素流路10を形成させた構成としである。なお、第
1図において、12は陽極の先端部内に形成した冷却水
流路である。
アークジェット11の一例を示すもので、先端部に内径
を絞ってノズル部1を形成した筒状の陽極2内に、先端
が上記ノズル部1より所要量内側に引き込まれた位置に
あるように棒状の陰極3を同心状に配置し、且つ上記陽
極2と陰極3の両電極間に、窒化ボロン等からなる筒状
の仕切壁4を、その先端が陰極3の先端と陽極2のノズ
ル部1との間におけるアーク放電領Vi5より僅かに上
流位置まで延びるように配設して、該仕切壁4の内側と
外側に、キレリアガス6を流通させるためのキャリアガ
ス流路7と8を分割して形成し、更に上記仕切壁4内に
、酸素9を上記アーク放電領域5へ向けて送給するため
の酸素流路10を形成させた構成としである。なお、第
1図において、12は陽極の先端部内に形成した冷却水
流路である。
上記直流アークジェット11にアルゴンガスを送って該
アルゴンガスのみをキャリアカス6として直流アーク放
電により生成させたプラズマP中に、アルゴンガスの流
量に対して1〜5%の添加量で酸素9を送給させるよう
にするため、上記仕切壁4の内、外に形成されたキャリ
アガス流路7,8に、第2図に示す如く、マスフローコ
ントローラ等のガス制御器13と開閉弁14を介してア
ルゴンガスボンベ15を接続し、且つ上記仕切壁4内に
形成された酸素流路10に、上記ガス制御器13と同様
なカス制御器16と開閉弁17を介して酸素ボンベ18
を接続し、上記各キャリアガス流路7,8を通してアー
ク放電領域5に送ったアルゴンガスボンベ15からのア
ルゴンカスをキャリアガス6として、直流の定電流電源
19によって陽極2と陰極3の間のアーク放電領域5で
直流アークを放電させ、該直流アークの放電により生成
されたプラズマP中に、酸素ボンベ18からの酸素9を
、酸素流路10を通して上記キャリアガス6の流量に対
し1〜5%の流量で添加することにより、酸素9を解離
させてノズル部1からクリーンな状態の原子酸素ビーム
20を発生させるようにする。
アルゴンガスのみをキャリアカス6として直流アーク放
電により生成させたプラズマP中に、アルゴンガスの流
量に対して1〜5%の添加量で酸素9を送給させるよう
にするため、上記仕切壁4の内、外に形成されたキャリ
アガス流路7,8に、第2図に示す如く、マスフローコ
ントローラ等のガス制御器13と開閉弁14を介してア
ルゴンガスボンベ15を接続し、且つ上記仕切壁4内に
形成された酸素流路10に、上記ガス制御器13と同様
なカス制御器16と開閉弁17を介して酸素ボンベ18
を接続し、上記各キャリアガス流路7,8を通してアー
ク放電領域5に送ったアルゴンガスボンベ15からのア
ルゴンカスをキャリアガス6として、直流の定電流電源
19によって陽極2と陰極3の間のアーク放電領域5で
直流アークを放電させ、該直流アークの放電により生成
されたプラズマP中に、酸素ボンベ18からの酸素9を
、酸素流路10を通して上記キャリアガス6の流量に対
し1〜5%の流量で添加することにより、酸素9を解離
させてノズル部1からクリーンな状態の原子酸素ビーム
20を発生させるようにする。
本発明の方法により発生させた原子酸素を用いて材料劣
化試験を行う場合は、第2図に示す如く、油回転ポンプ
やメカニカルブースタポンプ等の排気装置21によって
真空に近い状態にされる真空チャンバー22に、直流ア
ークジエツ1〜11を設置して、該真空チャンバー22
内にセットされた試料23に向けて原子酸素ビーム20
を照射させられるようにして使用する。なお、第2図に
おいて、24は試料23がセットされている試料ホルダ
ー、25は該試料ホルダー24にて保持される試料23
の前面側にあって開閉可能に設けであるシャッター、2
6は排ガスを冷却するためのヒートシンク、27は真空
計を示す。
化試験を行う場合は、第2図に示す如く、油回転ポンプ
やメカニカルブースタポンプ等の排気装置21によって
真空に近い状態にされる真空チャンバー22に、直流ア
ークジエツ1〜11を設置して、該真空チャンバー22
内にセットされた試料23に向けて原子酸素ビーム20
を照射させられるようにして使用する。なお、第2図に
おいて、24は試料23がセットされている試料ホルダ
ー、25は該試料ホルダー24にて保持される試料23
の前面側にあって開閉可能に設けであるシャッター、2
6は排ガスを冷却するためのヒートシンク、27は真空
計を示す。
地上での宇宙用材料の質量損失(劣化)試験として、た
とえば、人工衛星等の断熱材として用いられているポリ
イミドを、第2図に示す如く、真空チVンバー22内の
試料ホルダー24に試料23として保持させ、且つ上記
真空チャンバ22内を真空に近い状態にしておいて、本
発明の方法により直流アークジェット11から発生させ
た原子酸素ビーム20を、試料23である上記ポリイミ
ドに照射すると、該試料23の貿伍損失試験を電極材飛
散による汚染を受けることなくクリーンな状態で行うこ
とかできる一二すなわち、本発明においては、直流アー
クジェット11でア−り放電させる際のキャリアガス6
としてアルゴンガスのみを使用しているので、従来の如
きヘリウムガスが電極に与える悪影響かない。又、酸素
9は仕切壁4内の酸素流路10を通してアーク放電によ
り生成されたプラズマP中に供給するので、酸素9が電
極に直接触れるようなことはなく電極の酸化が防止され
る。したかって、損耗により飛散した電極材が原子酸素
ビーム20に混入して試料23に衝突してしまうような
ことはなく、本来の試料23の劣化試験を確実に行うこ
とができる。更にこの際、上記プラズマP中に添加する
酸素9の流量を、アルゴンカスのみからなるキャリアガ
ス6の流量に対して1〜5%としであるため、酸素分子
の原子への解離度を非常に高くすることができて酸素の
分子やイオン等の存在しない状態にでき、これにより、
直流アーク放電のために要する投入電力が1 KW前後
で済み、従来に比して大幅に電力を低減することができ
る。なお、酸素9のキャリアカス6に対する添加量を1
〜5%としたのは、1%以下では酸素濃度が低くなって
劣化加速試験としての有効性かなくなってしまうからで
あり、5%以上では第3図に示す如く、酸素の解離度が
極端に低下するからである。
とえば、人工衛星等の断熱材として用いられているポリ
イミドを、第2図に示す如く、真空チVンバー22内の
試料ホルダー24に試料23として保持させ、且つ上記
真空チャンバ22内を真空に近い状態にしておいて、本
発明の方法により直流アークジェット11から発生させ
た原子酸素ビーム20を、試料23である上記ポリイミ
ドに照射すると、該試料23の貿伍損失試験を電極材飛
散による汚染を受けることなくクリーンな状態で行うこ
とかできる一二すなわち、本発明においては、直流アー
クジェット11でア−り放電させる際のキャリアガス6
としてアルゴンガスのみを使用しているので、従来の如
きヘリウムガスが電極に与える悪影響かない。又、酸素
9は仕切壁4内の酸素流路10を通してアーク放電によ
り生成されたプラズマP中に供給するので、酸素9が電
極に直接触れるようなことはなく電極の酸化が防止され
る。したかって、損耗により飛散した電極材が原子酸素
ビーム20に混入して試料23に衝突してしまうような
ことはなく、本来の試料23の劣化試験を確実に行うこ
とができる。更にこの際、上記プラズマP中に添加する
酸素9の流量を、アルゴンカスのみからなるキャリアガ
ス6の流量に対して1〜5%としであるため、酸素分子
の原子への解離度を非常に高くすることができて酸素の
分子やイオン等の存在しない状態にでき、これにより、
直流アーク放電のために要する投入電力が1 KW前後
で済み、従来に比して大幅に電力を低減することができ
る。なお、酸素9のキャリアカス6に対する添加量を1
〜5%としたのは、1%以下では酸素濃度が低くなって
劣化加速試験としての有効性かなくなってしまうからで
あり、5%以上では第3図に示す如く、酸素の解離度が
極端に低下するからである。
上記試料23の貿吊][1失試験を、−例として、キャ
リアカス6として用いるアルゴンガスの流量を2j/m
inとし、アルゴンガスに添加する酸素9の流量を60
CC/minとし、直流アーク放電に用いる投入電力を
45A−20V (0,9にΔ)とし、真空度を0.0
6T orrの各条件で行うと、試料23に衝突する原
子酸素ビーム20のガス速度は1〜2Km/secとな
り、宇宙空間での人工衛星か原子酸素に衝突する速度と
同一レベルの速度が(qられる。このとぎ、解離した原
子酸素の濃度は1012個/cm3程度となり、流束(
ガス速度×原子酸素淵度)としては10” ((i!1
/ cm3− secとなり、宇宙空間の100〜1o
oo倍の流束となる。
リアカス6として用いるアルゴンガスの流量を2j/m
inとし、アルゴンガスに添加する酸素9の流量を60
CC/minとし、直流アーク放電に用いる投入電力を
45A−20V (0,9にΔ)とし、真空度を0.0
6T orrの各条件で行うと、試料23に衝突する原
子酸素ビーム20のガス速度は1〜2Km/secとな
り、宇宙空間での人工衛星か原子酸素に衝突する速度と
同一レベルの速度が(qられる。このとぎ、解離した原
子酸素の濃度は1012個/cm3程度となり、流束(
ガス速度×原子酸素淵度)としては10” ((i!1
/ cm3− secとなり、宇宙空間の100〜1o
oo倍の流束となる。
したかつて、宇宙空間の100〜1000倍の速さで試
験を行うことができる。囚に、ポリイミドの質量損失(
劣化量)は原子酸素ビーム20の照射時間に比例し、宇
宙空間の約1000倍の速さで第4図に示す如き試験結
果が得られた。第4図において、A、B、C,Dはアル
ゴンガスだけが照射されたときの各種ポリイミドの質量
損失■を示し、A’、 B’、 C’、 D’はアルゴ
ンガスと原子酸素との混合カス、つまり、直流アークジ
ェット11で発生させた原子酸素ビーム20が照射され
たときの各種ポリイミドの質量損失量を示す。
験を行うことができる。囚に、ポリイミドの質量損失(
劣化量)は原子酸素ビーム20の照射時間に比例し、宇
宙空間の約1000倍の速さで第4図に示す如き試験結
果が得られた。第4図において、A、B、C,Dはアル
ゴンガスだけが照射されたときの各種ポリイミドの質量
損失■を示し、A’、 B’、 C’、 D’はアルゴ
ンガスと原子酸素との混合カス、つまり、直流アークジ
ェット11で発生させた原子酸素ビーム20が照射され
たときの各種ポリイミドの質量損失量を示す。
なお、上記実施例では、試料の質量損失試験について実
施した場合を示したが、原子酸素ビーム20を材料の表
面に照射すると、緻密な酸化膜を形成させることができ
るので、酸化劣化促進による材料評価装置、材料表面酸
化処理装置、酸化物薄膜製造装置等を用いた各種の酸化
処理のために利用することもできること、その細氷発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る
ことは勿論でおる。
施した場合を示したが、原子酸素ビーム20を材料の表
面に照射すると、緻密な酸化膜を形成させることができ
るので、酸化劣化促進による材料評価装置、材料表面酸
化処理装置、酸化物薄膜製造装置等を用いた各種の酸化
処理のために利用することもできること、その細氷発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る
ことは勿論でおる。
[発明の効果]
以上)ホべた如く、本発明の原子酸素発生方法によれば
、酸素が電極に直接触れないようにした直流アークジェ
ットを用い、且つアルゴンガスのみをキャリアカスとし
てアーク放電させるようにするので、電極材の損耗を防
止できて、電極材飛散による汚染を受けることなくクリ
ーンな材料の試験を行うことかでき、又、酸素の添加量
をアルゴンカスの流量に対し1〜5%としたので、酸素
の解離度を高めることができて投入電力を低減すること
ができ、酸素のイオン化を防止できる、等の優れた効果
を発揮する。
、酸素が電極に直接触れないようにした直流アークジェ
ットを用い、且つアルゴンガスのみをキャリアカスとし
てアーク放電させるようにするので、電極材の損耗を防
止できて、電極材飛散による汚染を受けることなくクリ
ーンな材料の試験を行うことかでき、又、酸素の添加量
をアルゴンカスの流量に対し1〜5%としたので、酸素
の解離度を高めることができて投入電力を低減すること
ができ、酸素のイオン化を防止できる、等の優れた効果
を発揮する。
第1図は本発明の原子酸素発生方法の実施に用いる直流
アークジェットの一例を示す断面図、第2図は第1図に
示す直流アークジェットを用いて材料の劣化試験を行っ
ている状態を示V概要図、第3図はアルゴンカスへの酸
素添加■と酸素解離との関係を示す図、第4図は各種ポ
リイミドの質量損失の状態を照射時間との関係において
示す図、第5図は従来の直流アークジェットの一例を示
す断面図である。 1・・・ノズル部、2・・・陽(※(電・1へ)、3・
・・陰極(電極)、4・・・仕切壁、5・・・アーク放
電領域、6・・・キャリアガス(アルゴンガス)、γ8
・・・キャリアガス流路、9・・・酸素、10・・・酸
素流路、11・・・直流アークジェット、20・・・原
子酸素ビーム、P・・・プラズマ。
アークジェットの一例を示す断面図、第2図は第1図に
示す直流アークジェットを用いて材料の劣化試験を行っ
ている状態を示V概要図、第3図はアルゴンカスへの酸
素添加■と酸素解離との関係を示す図、第4図は各種ポ
リイミドの質量損失の状態を照射時間との関係において
示す図、第5図は従来の直流アークジェットの一例を示
す断面図である。 1・・・ノズル部、2・・・陽(※(電・1へ)、3・
・・陰極(電極)、4・・・仕切壁、5・・・アーク放
電領域、6・・・キャリアガス(アルゴンガス)、γ8
・・・キャリアガス流路、9・・・酸素、10・・・酸
素流路、11・・・直流アークジェット、20・・・原
子酸素ビーム、P・・・プラズマ。
Claims (1)
- (1)先端部にノズル部を有する筒状の陽極内に、陰極
を配置して、該陰極の先端と上記ノズル部との間にアー
ク放電領域が形成されるようにし、且つ上記陽極と陰極
の両電極間に中空形状の仕切壁を配置して、該仕切壁の
内外側を上記アーク放電領域へ向かうキャリアガス流路
とし、更に酸素が直接電極に触れないようにするため上
記仕切壁の内部を、上記アーク放電領域へ向かう酸素流
路としてなる構成の直流アークジェットを用い、上記ア
ーク放電領域に上記キャリアガス流路を通しアルゴンガ
スのみを送給して該アルゴンガスのみをキャリアガスと
してアーク放電させ、該アーク放電により生成されたプ
ラズマ中に、上記アルゴンガスの流量に対して1〜5%
の流量の酸素を上記酸素流路を通して添加させることを
特徴とする原子酸素発生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25809889A JPH03122002A (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 原子酸素発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25809889A JPH03122002A (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 原子酸素発生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122002A true JPH03122002A (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=17315483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25809889A Pending JPH03122002A (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 原子酸素発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03122002A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09165206A (ja) * | 1995-12-19 | 1997-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | オゾン発生方法およびオゾン発生装置 |
| JPH11255505A (ja) * | 1998-03-10 | 1999-09-21 | Nissan Motor Co Ltd | 原子状酸素収集装置 |
-
1989
- 1989-10-03 JP JP25809889A patent/JPH03122002A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09165206A (ja) * | 1995-12-19 | 1997-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | オゾン発生方法およびオゾン発生装置 |
| JPH11255505A (ja) * | 1998-03-10 | 1999-09-21 | Nissan Motor Co Ltd | 原子状酸素収集装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1108947B (de) | Vorrichtung zum Pruefen von Geschossmaterial mittels eines Plasmaerzeugers | |
| EP0262012B1 (en) | Apparatus and method for generating a nearly mono-energetic, high flux beam of high velocity atomic gas particles | |
| AU7034391A (en) | Methods and apparatus for dispersing a fluent material utilizing an electron beam | |
| JPH08139010A (ja) | 洗浄機能付き荷電ビーム装置および荷電ビーム装置の洗浄方法 | |
| US5562841A (en) | Methods and apparatus for treating a work surface | |
| US2232030A (en) | Device for the generation of large amounts of negative ions | |
| JPH03122002A (ja) | 原子酸素発生方法 | |
| Stangeby | Interpretation of Langmuir, heat-flux, deposition, trapping and gridded energy analyser probe data for impure plasmas | |
| US3602595A (en) | Method of and apparatus for generating aerosols by electric arc | |
| Baryshnikov et al. | On electron temperature in the cathode plasma of a pulse vacuum discharge | |
| US6207951B1 (en) | Method of generating a pulsed metastable atom beam and pulsed ultraviolet radiation and an apparatus therefor | |
| Lehmann et al. | The total ionisation due to the absorption in air of slow cathode rays | |
| JPH0744020B2 (ja) | プラズマx線源のx線取り出し装置 | |
| JPH06119998A (ja) | 原子状酸素ビーム発生装置 | |
| US4428901A (en) | Production and utilization of ion cluster acceleration by means of potential well | |
| JPS559107A (en) | Ion generation method and device for ionization detection | |
| Lennon et al. | Microwave measurement of attachment in oxygen-nitrogen mixtures | |
| Golubev et al. | Effect of Proton Beam on the Generation of a C02 Gas Laser | |
| Bezant et al. | A new discharge nozzle for spectroscopic studies in supersonic jets | |
| JP2897506B2 (ja) | 原子状酸素ビーム発生装置 | |
| Erwin et al. | Laser-induced fluorescence measurements of flow velocity in high-power arcjet thruster plumes | |
| CALEDONIA et al. | Energetic oxygen atom material degradation studies | |
| JPH03122000A (ja) | 宇宙空間模擬ガス発生装置 | |
| SU629475A1 (ru) | Способ определени концентрации магнитного порошка в магнитной ленте | |
| JPH0620631A (ja) | プラズマ電子銃 |