【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24HK0113
利用課題名 / Title
原子層堆積層を介した異種光学材料接合
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学 / Hokkaido Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion
キーワード / Keywords
光デバイス/ Optical Device,ALD,電子顕微鏡/ Electronic microscope,電子回折/ Electron diffraction,電子分光/ Electron spectroscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
上原 日和
所属名 / Affiliation
自然科学研究機構核融合科学研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
遠堂 敬史,松尾 保孝,鈴木 啓太
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
HK-202：オージェ電子分光装置
HK-617：原子層堆積装置（粉末対応型）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
磁場閉じ込め核融合装置におけるプラズマ対抗壁は、純タングステンと銅の接合体がもっとも有力な構成の候補であるが、これら二種の金属は互いに固溶しないため拡散接合による強固な接着が困難である。申請者は、レーザー表面改質を施したタングステンと銅とを接合することで、アンカー効果の向上による接合性能の向上を目指しいる。今回、レーザー表面改質したタングステンと銅の接合体を対象とした、断面の顕微鏡観察及び結晶方位解析、元素マッピングをオージェ電子分光装置をもちいておこない、接合性能を評価することを目的とする。
実験 / Experimental
レーザー表面改質した純タングステンと銅の接合体をダイヤモンドソーで切断し、クロスセクションポリッシャーで研磨してレーザー加工痕の中心を横切る断面出しをおこなった。その後、オージェ電子分光装置を用いて、EBSDによる結晶方位解析ならびにAESによる元素マッピングをおこない、SEM像と比較した。
結果と考察 / Results and Discussion
熱間等方圧加圧（HIP）法によって接合した試料は、ナノ秒レーザー照射によって生じた亀裂が著しく縮小していることが確認された。一方、無欠陥接合（NDB）法で接合した試料では、微細な亀裂内に銅が欠陥なく充填されている様子がAESによって確認された。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 上原日和、Yang Haotian、安原亮、永田大介、時谷政行、田中智基、藤田貴弘、川口晴生、鈴木千尋、宮川鈴衣奈、能登裕之「レーザー表面改質を活用した純タングステン／銅の高品位接合」、プラズマ・核融合学会年会、2024年11月、東京
- 上原 日和，楊 浩天，安原 亮，永田 大介，時谷 政行，田中 智基，藤田 貴弘，鈴木啓太，川口 晴生，鈴木 千尋，宮川 鈴衣奈，能登 裕之、「核融合応用のためのレーザー表面改質タングステンと銅の高品位接合」、レーザー学会学術講演会第45回年次大会、2025年1月21日、広島
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件