割と最近、よくプラズマという言葉を耳にします。
パンダ丸が、実際にプラズマが使用されているのを見たのは、大学の研究室でした。
自分のテーマではありませんでしたが、隣の研究室で、マイクロ波で生成したプラズマを使用しての、CVDで、人工のダイヤモンドを作ろうという研究をしていて、そのときにプラズマが実際に使用されているところを、初めてみました。
この人工ダイヤモンドは、地中から産出される宝石のダイヤモンドとは違って、一定の配向性を持っていて、将来はシリコンに変わる半導体の素材に、なんていう壮大なテーマの研究でしたね。
その後、この研究がどうなったのかな、知りませんが…
で、プラズマってのは何かというと、全体的には中性なんだけど、内部は正の電荷を持つものと、負の電荷を持つものにわかれ、局所的には中性になっていない状態で、非常に反応性が高い状態です。
普通に自然界に存在している場合には、物質は中性を保っていますから、中性に向かうように、基本的にはエントロピーは向いているから、ちょっとやそっとのことでは、プラズマになりません。
プラズマになるには、それ相応のエネルギーが必要です。
で、プラズマを作るのに、アーク放電なりマイクロ波なり、高エネルギーを供給する必要があるわけですね。
もっと身近なところでは、「火」もプラズマですよね。
基本的に、プラズマは気体から生成されるものって認識が多いですが、別に気体に限る、というわけでは無いです。
でも、気体から生成されるプラズマが、圧倒的に多いですけどね。
このプラズマ、もともと安定な気体を、無理矢理、高エネルギーで不安定状態にするもんですから、プラズマ自体が不安定なものです。
でも、工業的に使用するなら、安定したプラズマが必要です。
プラズマを安定するのに、必要な３大条件は、
１）安定した高エネルギーの供給
２）安定した気体の供給
３）安定したチャンバー内圧力状態
ということになります。
って、隣の研究室の人は、言ってました。
やっぱりプラズマの状態が安定しないと、人工ダイヤモンドは、できないらしいです。
で、１）については、パンダ丸の得意分野では無いので、割愛します（笑）
２）、３）については、これは流体制御の分野ですので、パンダ丸、というかビュルケルトの得意分野です。
気体流量の制御といえば、定番はMFC(マスフローコントローラ)になるわけですが、これがちゃんとしていないと、２）や３）の条件が整わないわけです。
ビュルケルトのMFC(マスフローコントローラ)は、
・計測時間が最短0.005秒と、非常に高速
（汎用品なら、1〜10秒程度？）
・そのため、流量安定に要する時間も最短0.3秒程度と、非常に高速
・圧力が変動しても、流量測定に影響無し
・再現性が高い（±0.1% F.S.）
です。特に、再現性が高いというのが重要で、
もしかしたら、ちょっと本当の流量とずれていても、毎回同じ
流量になるってのが、再現性が高い、ということです。
これは、つまり毎回同じプラズマが作れる、ということになります。
だから、プラズマ制御に最適なわけです。
ついでに言うと、
・壊れにくい
・自動ゼロ調整機能がある
ってのも、実際に使用する方を考えた設計になっております。
工業的にプラズマが使われているところというと、
プラズマクリーニング（表面処理）・CVD・PVD・スパッタリング・エッチング・アッシング などですよね。
あ、燃焼炉も、そうですよね。
ん〜、今のところ、他に思いつかないです。
でも、反応性の高さが売りのプラズマですから、もっと応用範囲はあるんでしょうね。
最近では、エッチングを多ステップで行ったり、エッチングと蒸着を同時に行うようなことも行われています。
こういう場面では、反応性の高いビュルケルトのMFCは、お役に立ちます。
ご興味いただいたら、
ビュルケルトまで、お気軽にお問合せください。
応援、よろしくお願いします m(_ _)m
人気ブログランキング
