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プラズマエネルギーシステム研究室

豊橋技術科学大学

電気・電子情報工学系

滝川研究室

陽極モードギャラリー 陽極モードギャラリー











Updated July 03, 2014
Anode Mode Gallery

　円筒型の真空アーク蒸着装置内で観察した陽極モードをご紹介します。写真の中央付近（あるいは上方）で明るく発光しているのが陰極で，その中でも著しく発光している個所が陰極点です。周りの円筒は陽極（＝真空チャンバ）です。つまり，円筒型真空チャンバの一つの平面に陰極が配置してあるという装置構造です。
　陰極にはチタンを用いました。電流は直流50 A です。圧力を変えると，陽極モードが変化する様子がわかります。雰囲気ガスを変えると，陽極モードの様子が大きく変わります。
　写真をクリックすると大きくなります。


He ガス

圧力 16 Pa：拡散モード

陽極は拡散モードですので，陽極表面上には発光点は見当たりません。
圧力 20 Pa：フットポイントモードの始まり

陽極表面に一つのフットポイントが発生しました。


圧力 75 Pa：フットポイントモード

陽極表面上に複数個のフットポイントが発生しています。


Ar ガス

圧力 16 Pa：フットポイントモード

複数個のフットポイントが見えます。やや広がってはいますが，プラズマ陽光柱（陰極と陽極との間の空間のプラズマ）もはっきりと見えます。


H2 ガス

圧力 10 Pa：拡散モード
圧力 16 Pa：フットポイントモード
圧力 29 Pa：フットポイントモード

圧力が高くなるとフットポイントの数が増えます。
圧力 55 Pa：フットポイントモード

小さいけれども，整然と配列したフットポイントが発生しています。
とても幻想的です。クリックして見てみよう。


N2 ガス

圧力 15 Pa：拡散モード
陽極表面上には発光個所は見当たりません。
圧力 35 Pa：フットポイントモード

大きさの異なる複数個のフットポイントが発生しています。
圧力 95 Pa：面状発光モード

N2の場合もフットポイントが整然と並びます。フットポイントの数が増えてくると，陽極表面上の一部で，フットポイント同士が連結し，面状に発光する場所が形成されています。（一面に発光する場合もあります。）この写真では，面状に発光している場所に向かって陽光柱が形成されています。


O2 ガス

圧力 5 Pa：フットポイントモード

ぼやっとして，比較的大きなフットポイントがいくつか発生しています。
圧力 10 Pa：フットポイントモード

陽極表面から盛り上がったようなフットポイントが観察できます。
圧力 20 Pa：フットポイントモード（面状発光モードに近い）

フットポイントが小さくなり，陽極の一部に集中しています。そこに向かって陽光柱が形成されています。
圧力 41 Pa：陽極点モード

陽極表面の一箇所に陽極点が形成されました。陽極点は陰極点と同じぐらい明るく発光しています。陰極点と陽極点との間に，明確な陽光柱プラズマが形成されています。
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