高いガス圧力でのパルス放電によるプラズマ窒化

摘要

直流放電をパルス化することにより，200 Torr （27kPa）程度の高いガス圧力にしても安定したグロー放電をおこなうことができる。また，放電開始時に電子温度が高くなる現象，を利用することもできる。さらに，ガス圧力（Pg）を高くすると，ガス（イオン）の温度（Tg）が高くなり，反応が促進されると考えられる。熱力学的には，Gibbs free energyの変化（△G）が，PgをP_(g1)からP_(g2)にすると，△G＝RTln（P_(g2)/P_(g1)）となり，Pgを高くし△Gを大きくすることにより反応を促進することができると考えられる。これらのことから，Pgを高くした場合のプラズマ窒化処理について，パルス放電の状態を観察しながら実験をおこなった結果について報告する。