[发明专利]表面改性装置及表面改性方法

说明书

本发明提供一种能够以简单的结构来大幅度降低制造费、维护管理费等费用，且能够容易对被照射体的照射孔的内侧面进行改性的表面改性装置及表面改性方法。本发明为表面改性装置(100)，包括：圆柱状的阴极电极(5A)，朝向被照射体(7)的照射孔(7A)的内侧面(7B)发射电子；以及集电极(5C)，将自所述阴极电极(5A)发射的电子回收，在所述集电极(5C)与所述被照射体(7)之间设置有绝缘构件(8)。

技术领域

本发明涉及一种对被照射体的表面进行改性的表面改性装置及表面改性方法，尤其涉及一种能够对形成于被照射体的照射孔的侧面进行改性的表面改性装置及表面改性方法。

背景技术

通常已知形成直径为数十mmφ以上的电子柱，且将低能量密度的大面积的电子束照射至被照射体的表面的表面改性装置。与扫描直径不足数mmφ的电子柱的电子束即所谓点照射相比，能够获得大面积的电子柱的表面改性装置如专利文献1中代表性所示，将阴极电极与集电极电极配置于铅垂线上，且在阴极电极与集电极电极之间设置有圆环形状的阳极电极及螺线管。

如上所述的表面改性装置中，利用由阳极生成的等离子体来激发电子，且通过由螺线管形成的磁场，电子会聚而加速，在大量的电子保持有照射能量的状态下自阴极到达距离远的集电极。此时，电子在阴极与集电极之间，在直线距离最短的路径上移动。因此，于在被照射体的被照射面形成有孔的情况下，大量电子集中于孔的入口的周围、尤其是边缘，剩余的大部分电子与孔的底面碰撞，电子所碰撞的部位被改性。

因此，表面改性装置中，难以对形成于被照射体的被照射面的孔的包括底面及侧面的整个面均匀地照射电子束。

为了解决所述课题，开发出以下装置：通过将阴极电极及磁石配置于筒形状的被照射体的中空空间中来激发电子，从而能够对筒形状的被照射体的内表面照射电子束的装置(专利文献2)；或通过使用具有多数个金属突起的阴极电极，而能够通过一次照射来使电子束碰撞照射孔的侧面的广大范围的装置(专利文献3)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2006-344387号公报

[专利文献2]日本专利第5187876号公报

[专利文献3]日本专利第6450809号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

然而，专利文献2的电子束照射表面改性装置中，需要在阴极电极设置磁石，因此零件的件数增多，制造成本增大，进而制造阴极电极时的组装作业变得繁杂。

另外，专利文献3的表面改性装置中也需要在阴极电极设置多数个金属突起，因此阴极电极的结构复杂化，难以进行加工及生产，阴极电极的维护费用增大。

因此，本发明鉴于所述课题，主要目的为提供一种能够以简单的结构来大幅度降低制造费、维护管理费等费用，且能够容易对被照射体的照射孔的内侧面进行改性的表面改性装置及表面改性方法。本发明的表面改性装置及表面改性方法所具有的若干有利方面在发明的实施方式的说明中，每次进行详细说明。

[解决问题的技术手段]

本申请案发明人们对所述课题进行锐意研究，结果发现，在表面改性装置中，(1)使用圆柱状的阴极电极，(2)在被照射体与集电极之间设置绝缘体，通过进行所述(1)、(2)，而在阴极电极与被照射体的照射孔的内侧面之间产生伴有火花的放电，利用此能量，孔的内侧面被适当地改性。

此处所谓火花，是通过放电而在阴极电极的前端部与被照射体的内侧面之间产生的火花现象。

本发明是一种表面改性装置，包括：圆柱状的阴极电极，朝向被照射体的照射孔的内侧面发射电子；以及集电极，将自所述阴极电极发射的电子回收，其中，在所述集电极与所述被照射体之间设置有绝缘构件。