𝑛𝑛1+𝑛𝑛0)2■𝐼𝐼1=𝐼𝐼0(𝑛𝑛1−𝑛𝑛0(𝑛𝑛1+𝑛𝑛0)2)2(𝑛𝑛1−𝑛𝑛0𝑛𝑛1+𝑛𝑛0)2■𝐼𝐼1=𝐼𝐼0(4𝑛𝑛1∙𝑛𝑛0 𝑑𝑑1=𝑛𝑛1∙𝑑𝑑0■ 図1■純度99.9wt%のMg金属板表面の光学顕微鏡写真． 図2■(a)大気／皮膜／金属基板の三層モデルの模式図． (b)典型的x-z走査像、(c)深さ方向プロファイル． ■共焦点光学顕微鏡の深さ方向プロファイル測定により表面皮膜の厚さの評価を行った．図2の模式図にある通り，反射の法則に従い，ray 1は大気と表面の界面で反射するが，ray 2は表面皮膜と金属基板の界面で反射する．光の入射が試料表面に垂直であり，光の吸収が皮膜中でないと仮定すれば，ray 1とray 2の反射強度は，Fresnelの式により次のように表される． 図3■皮膜厚さに及ぼすレーザー照射走査速度の影響． ■ ■図4はレーザー照射表面処理材のX線回折図形を示す．レーザー走査速度25 mm/s，50 mm/s，100 mm/sで表面処理を施した試料には，MgO由来の回折線がみられるが，200 mm/sで表面処理を施した試料にはMg(OH)2由来の回折線が観察されるのみでMgOは確認されなかった． ■図5には研磨まま表面，飽和Mg(OH)2水溶液浸漬処理表面，レーザー照射表面のX線光電子分光分析の結果を示す。レーザー照射後の表面のO1sコアレベルスペクトルにおいて水酸化物から酸化物へのケミカルシフトが観察され，表面にMgOが形成されていることが確認された． ff ■■ff■■■ff■■■ここでI0は入射光の強度，n0，nl，nmはそれぞれ，大気，皮膜，金属基板の屈折率を示している．図2 (b, c)は典型的なx-z走査像と深さ方向の反射光強度のプロファイルを示している．図中のd0は，皮膜の屈折率が1であると過程した際の大気／皮膜界面と皮膜／金属基板界面の両界面間距離を示している． ■実際の皮膜厚さdlは，皮膜の屈折率nlを用いて次式で示されるが，本稿ではd0を規格化された皮膜厚さとして用いることとする． ■図3に皮膜厚さに及ぼすレーザー照射走査速度の影響を示す．本研究においては，レーザー走査速度が50mm/sの時に膜厚が最大となり，走査速度の増加に従い，膜厚は減少していった．特にレーザー走査速度200mm/sで表面処理を施した試料表面は不均一な皮膜形成であった． (a)研磨紙で研磨した表面、 (b)飽和Mg(OH)2水溶液に10分間浸漬した表面、 (c)レーザー走査速度50 mm/sでの照射後の表面、 (d)レーザー走査速度200 mm/sでの照射後の表面． - 72 -
元のページ ../index.html#74