JPS62503028A - ガラスまたはセラミック材料の物体から金属イオンを除去する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラスまたはセラミック材料の物体から金属イオン全除去する方法 本発明はガラスおよびセラミック物体の表面層から金属イオンとくにアルカリイ オンを除去する方法に関する。

融点會下けて加工【容易にするため、たとえば安価な種類のガラスはアルカリ成 分とくにナトリウムおよびカリウム成分を含む。基本厄介５ｉ０２に対するこれ らの添加物は他面この種のガラスの用途ｔ　７１１＋　ｍする。

種々の理由からこれらの金属イオンをこのガラスから製造した物体の少なくとも 表面層から成形後に除去することが望ｌしい： １）アルカリイオンとくにナトリウムおよびリチウムイオン、しかしカリウムイ オンも上記種類のガラスの一定の４を性に作用する（　Ｒ，Ｈ，Ｄｏｒｅｍｕｓ 　：　”　Ｇ’１ａｓｓＳｃｉｅｎｃｅ　’、Ｗｉｌｅｙ　％　Ｎｅｗ　Ｙｏｒ ｋ　１９７３．１４６ページ〕。表面導電性が尚通ぎるためこの釉のガラスはタ トエハマイクロエレクトロニクスの基板ガラスとしてまたは印刷回路板の構成に 使用することができない（Ｄ、Ｊ＋Ｎｅ、ｗｍａｎ　ａｎｄ　Ｍ＋Ｊ、　Ａｇｇ ｌｅｔｏｎ　、　Ｐｈｙｓｉｃｓ　１ｎＴｅｃｈｎｏｌ’ｏｇｙ　、　Ｊａｎ、 　１９７７　、１０〜１７ページ）。

埃在このためにほとんどアルカＩＪ　＝、−含まないたとえば５ｉ０２５０〜５ ５％、Ｂ２Ｏ３３〜１２％、Ａｔ２ｏ３１３〜１５係、Ｎａ２Ｏ＋に２０１〜２ ％、Ｃａ０１５〜１７％およびＭｇ０３〜５係からなるいわゆるＥ−ガラスが使 用されル（Ｈ，Ｈ，Ｄｕｎｋｅｎ　：　”　Ｐｂｙｓｉｋａｌｉｓｃｈｅ　Ｃｈ ｅｍｉｅｃ３．ｅｒ　Ｇ’１ａｓｏｂｅｒｆｌＫｃｈｅ　”　、　ＶＥＢ　Ｄｅ ｕｔｓｃｈｅｒ　ＶｅｒｌａｇｆｆｆｉｒＧｒｕｎｄｓｔｏｆｆ　１ｎｄｕｓｔ ｒｉｅ　、　Ｌｅｉｓｓｚｉｇｌ　９８１　、３７８ページ〕。その間に０．１ ％以下のアルカリ含量が要求されている。

Ｅ−ガラスは８２０３に含有するため比軟「ソ高価である。そのむ解の際揮発性 フッ素化合物が逃げる。これらの物質から＃Ｌ境會保護する手段は付加的費用因 子である。この欠点ｋａ面層からアルカリイオンを除去した安１１Ｉ［ｌな常用 ガラスの使用にＬつて１避することが望まれる。他面アルカリ含量が冒過ぎるＥ −ガラス？残りのアルカリの除去によって最適にできれは有利である。

２〕　ケイ酸塩ガラスへの金属酸化物の疫加はその屈折率および反射能を純Ｓｉ ○２に比して高くする。他面特定用途たとえにソーラーコレクタのカバー、額縁 ガラスまたは顕微鏡ガラスには反射能を低くした、したがって透８１３反の高い 安価な板ガラスが望ｌしい。一般にガラスの反射能はガラス（約１．５）と金気 （約１．０）の闇の屈折ｉｋ有する膜葡被咎することによって低下することがで きる。このような反射防止膜を製造する２つの基本的に異なる手段が可能で６る ：ａ〕　処理すべきガラスへ適当な材料の薄膜を被覆する。これはスプレーまた は浸漬によってもつとも簡単に行われる。しかし膜厚および均質性の制御が問題 である。

１化学蒸’Ｍ　’　（Ｗ、　Ｋｅｒｎ　ａｎｄ　Ｖ−８，Ｂａｎ　ｉｎ　”　Ｔ ｈ１ｎＦｉ１．ｍ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　’　、　Ｈｒｓｇ、　Ｊ＋Ｌ、　Ｖｏ ｓｓｅｎ　ａｎｄ　Ｗ＋Ｋｅｒｎ。

Ａｃａｃｉｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ　、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　１９７８　、２５８ 〜３５１ページ） ＠ｌｆラズ？　ｍ”ｉｆｔ　”　（Ｊ、Ｒ，Ｈｏ１１ａｈａｎ　ａ−ｎｄ　Ｒ− ８゜Ｒｏｓｌｅｒ　、同巻３３５〜３６０ページ〕１真２’＃＜Ｎ　’　（Ｒ− Ｇｌａｎｇ　ｉｎ　”　Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ｏｔ”　ＴｈｉｎＦｉｌｍ　Ｔｅｃ ｈｎｏｌｏｇｙ　’　、　Ｈｒｓｇ、　Ｌ、１．　Ｍａｉｓｓｅｌ　ａｎｄ　Ｒ 。

Ｇｌａｎｇ、　ＭｃＣ）ｒａｗ−Ｈｉｌｌ　、　Ｎｅｗ　Ｙｃｒｋ　１９７０　 、１，３〜１．１３０ページ〕 １スパツタリング’　（Ｄ、Ｓ、　Ｃａｍｐｂｅｌｌ　、同巻５．２〜５．２５ ページ〕 のような真空法による被覆に技術的に高価でるる。

この真空法の利点は方法パラメータを介する膜の厚さおよび性質の容易な制御に ある。島い装置費用およびとくに平らでないガラス物体の場合、不均一な厚さの 膜が形成されることは欠点である。

ｂ〕　反射防止膜はしかし表面層から金属イオン奮除去することによっても製造 することができる。残留するケイ酸塩基材に低い屈折率含有する。

この方法はとくにアルカリイオンのような容易に移動しうる金属イオンが存在す る場合に使用される。これに関しても種々の方法がある： 数ｋＶの電圧を有する直流を場の印加（たとえばヨーロッパ特許出願公開第００ ０１８３７号公報西独公開特計公＊第２４３７８１１号〕。一般にこれらの方法 の場合、処理すべきガラス′ｆｃ数１００℃に加熱しなけれはなら丁、ガラス表 面が電極材料で汚染されるのが欠点で８る。

アルカリ成分の水溶液による浸出。しかしこれは加水分解に安定なガラスの場合 、長い処理時間を必要とする。浴液ヘフツ酸２よびフッ化ケイＸｋ添加すること によってこの方法全改善することができる（西独特許第１０１７８１３号公報〕 。

６〕　白熱ランプおよび放電ランプのガラス壁から内部空間へ出る金属イオン灯 放出光線のスペクトルを変化する。とくにナトリウムの強い光放出は一定の放出 スペクトル？必要とするランプの場合間組となる。

４）ガラス表面はアルカリイオンの除去によって１硬化”することかできる。表 面層のアルカリ分を低（したガラスは低い膨張係数を有し、圧縮応力？およほし それによってクラック形成に必要な仕事が高くなる。

アルカリイオンの除去は公知法の場合多（はＨｃｔまたはＳｏ２、Ｓｏ、、５Ｏ Ｃ４２等のような酸性ガスを水蒸気とともに数１００℃の高温ガラス表面へ作用 させることによって行われる（　Ｈ−Ｈ，Ｄｕｎｋｅｎ　、前記文献２８７ぺ− ジ；　Ａ、　５ｅｎｄｔ　、　Ｃ）ｌａｓｔｅｃｈｎ、　ｇＱｒ、　３７　（２ ）　。

１　９６４．１　０２〜１　１　５；Ｈ，Ｓｃｂｏｌｇｅ　：　”Ｑ４ａｓ。

Ｎａｔｕｒ　、５ｔｒｕｋｔｌｌｒ　ｕｎｄ　ＥｉｇｅｎＳＣｈａｆｔｅｎ　” 　、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ。

Ｂｅｒｌｉｎ　１９７７　、２２２ページ〕。

選択的にナトリウムイオンに対するカリウムイオンの直侯も提案された（　Ｎ、 Ｈ，Ｒａｙ　、　Ｍ、Ｈ，５ｔａｃｅｙ　、　Ｊ。

Ｍａｔ、　Ｓｃｉ　４　、１９６９　、７３〜７９；西独特許第１７７１２４８ 号明細署〕。

もう１つの方ｉｈガラスの加工温度近くの温度における直訪Ｃ電場円のアルカリ イオンの拡散であり、この電場に工っでイオンは陽極から陰極へ移動する（西独 公開特許公報第２４２８２０５号つ。この方法の大きい欠点は同様処理すべきガ ラス物体を強く加熱しなければならないことにある。

５）老化（Ｈ，５ｃｈｏｌｚｅ　：　２２０ページ〕、天候影響（Ｒ−Ｈ−Ｄｏ ｒｅｍｕｓ　％　ＭＵ　ｍｅ文献２３６ページ〕および酸（Ａ、、　５ｅｎｄｔ 　、　Ｍ７Ｊ記文献）Ｋ対するガラスの安定性が表面層のアルカリ金倉に依存す ることは公知である。

アルカリ含有ガラスの安定ＩＥＥはアルカリイオンヲ表面鳩から除去する場合上 昇することができる。これはとくにガラス製元ファイバの腐食防止および医学、 薬学的使用範囲のガラス容器からアルカリイオンが不所望に移行するの？避ける ためにム喪である。表面からのアルカリイオンの除去は慣用的にはたとえば数１ ００℃に加熱したガラス物体の８０２による処理によって行われる（　Ｒ，Ｈ， Ｄｏｒｅｍｕｓ　、前Ｓ口″５ｃ献２３６ペーゾ；Ａ。

５ｅｎａｔ　％前記文献１１０ページ〕。

１方法工程で多数の数置ｒ同時に達成することがとくに望１れる。たとえは： ソーラーコレクタをカバーするためのアルカリ含有ケイ酸塩ガラスの高い透明藏 、化学的安定性および機械強度。

ガラス元ファイバに可食性および機械強＆’に同時に上昇しなから低屈折率の表 面層を設りること。

医薬ガラスからアルカリイオンを殺菌と同時に除去すること。

不発明の目的は金属イオンとくにアルカリイオンの除去によって、完成したガラ ス成形体の表面導電率および反射能を低下し、かつその化学ＥＦＩ安定性および 機械強ｋｋ改書しうる方法音形成することでおる。この場合処理するガラス物体 の形が制限を受けてはならない。この方法は体積特性およびその形を変化しない ように、ガラス物体全室温で処理できなけれはならない。

他面選択的に、適当に底形したガラス物体たとえば板ガラスまたはガラス′ｆ＆ 物を処理の間に加熱または冷却し、それによって処理の速度および強で全制御す る可能性がなけれはならない。この方法μｌた適当な方法でホウロウ加工しｆｔ −’ｍ体およびセラミック物体ならびにその他のアモルファス材料および結晶材 料に通用し得なけれはならない。

この目的は蹟求の範囲に詳細に記載されるように、処理すべき表面から低圧プラ ズマまたはコロナ放電による処理によって金属イオンとくにアルカリイオンを除 去することによって解決される。

ガラス表面の洗浄および腐食に低圧プラズマを使用することは公知である（　Ｈ ，Ｈ，Ｄｕｎｋｅｎ　ｓ　却ｊｃｉｃ文献の４．４軍）。この方法の場合、酸素 含有放電ガスとくにを気中でプラズマのエネルギーに富むイオンによって不純物 どくに有田付翁′＠會゛焼却”し、表面から取去る。δらに長時間の作用、吻俸 の加熱および放電エネルギ゛−がもつと高い場合、表面層も全体的に剥′Ｑ、ｃ ｘ食〕され、それによって島汝に適する清浄な表面が得られる。

妊らＫｍ場の同時的作用下に低圧（１［１−”　Ｉ−ル〕におけるイ、オン爾軍 に工って、放電装置の陰極に固定した石英またにガラスディスクの表面を全体的 に剥離（スパッタリングクすることは公知である（Ｄａｖｉｄｃｅ等、Ｊ、Ａｐ ｐｌ−Ｐｈｙｓ、１９６６．５７４〜７９）。

さらに金属ケイ素基板に析出した５ｉ０２の非常に薄いＪ曽（０，５μｍ）から 、層にエネルギーに富むイオンを照射するｉ合不純物たとえはす）　ＩＪウムを 金属層へ押込みうろことは公知である（　ＭｃＣａｕｇｈａｎ等、Ｐｈｙｓ。

Ｒｅｖ、　Ｌｅｔ、　１９７３　、６１４〜１７ページ〕。

意外にも低圧プラズマは、一定条件を維侮する場合、とくに表面洗浄にはまった くまたはほとんど使用し得ない水素、チッ素または希ガスのような非酸化性放電 ガスを使用する場合、処理する物体をそのために加熱しまたは付腑的電圧金印加 する必要なく、ガラスまたはセラミック材料の表面層から金属イオンとくにアル カリイオンを選択的に除去する１ｃめに使用することができる。この効果はガス イオンおよび準安定に励起されたエネルギーに冨むガス粒子による表面の＠隼な らひにおそらく低圧プラズマまたはコロナ放電からの”硬い”ＵＶ線によって達 成されるものと推測される。

この処理によって外側Ｎはとくにアルカリイオンが減少し、５ｉ０２が富化する ので、外側層は石英状になり、相幽するガラスｌた燦セラξツク物体は削記有利 な性質【備える。プラズマが長く作用するほど１減少層”は厚くなる。

に石英ガラスからなるまｆｃは内側を８１０２で被覆した反応器同で実施され、 その唾低圧プラズマは外部にるるｔ他または外部にある金属コイルを介して印加 した通常１３．５６　ＭＨｚ　ｔＤ高周彼電場によって発生させる。

この実施例の場合反応器壁または電極から剥難じた金属成分によるガラス表面の 汚染１″１．確実に避けることができる。純度要求が極端に高い場合ガラスまた はセラミ、ツク物体の本発明による処理のため低圧プラズマにさらさ几る反応器 の内面は有利に方法条件のもとに有害な不純物を放出しない材料で＠櫟される。

原理的に電極は反応器の内部に配置することもでき、反応器は金属からなること もできる。しかし金属粒子が本発明による処理をする物体へ達するのを防ぐため 適当な手段を構じなければならない（これに関してはＪ、Ｌ、　Ｖｏｓｓｅｎ　 、　ＰｕｒｅＡｐｐｌ　Ｃｈｅｍ、　５２　１７５９〜１７６５ページ参照〕。

内部にある電極を使用する場合、プラズマを発生させる場の周数数は血流電圧か ら高周波まで選択することかできる。

選択的に特殊なマイクロ阪−プラズマ反応器（たとえば米国特許第４．Ｄ　４９ ．９４０号明細曹による〕を使用することもでき、そｎＫＬってとくに中空体の 内部空Ｉ′１ｌｆ４？１１″不発明により処理することができる。

反応器の術造は方法の有利な適用の場合、処理する物体が放電の明るくグローす る領域に存在し、イオン化および準安定に励起されたガス粒子の衝箪ならひにＵ Ｖ元線にさらされることを保証しなければならない。

（任意の形の〕物体の低圧プラズマと接触している丁べての表面が処理される。

敞われた弐面葦たは物体が皮付δれる表面は処理されない。ガス供給系および反 応器の改れ速度は方法の有利な使用の場合１０−’　ｄｍ３Ｐａ／Ｓｅｅよジ低 くなけれにならない。

平面的物体を処理するため、不発明の方法は１６．６Ｐａ　（０，１）ル）〜２ ・１０５Ｐａ（２気圧〕、有利に用して夾りすることができる。印加電圧の周友 数は血流電圧から高周波電圧まで選択しうるけれど、普通は１０〜４　Ｑ　ｋＨ ｚである。電圧は圧力およびｔ律距駈に応じて２０ｋｖｔでである。

不発明の万沃ケ笑施する罰に本発明の有利な適用の場合、有利に残留有機不純″ ９１Ｊは処理する物体および反尾・器内壁の表面から、放電ガスとして酸素また は空気ケ有するたとえば２６．６　Ｐａ　（０，２トル〕の圧力およびたとえば ０．０５　Ｗ　／　Ｃｍ３の出力笛度における２〜２０分の低圧プラズマによっ て除去ちれ、またに存在する僅生物が死滅する。処理する物体が平らな場合、選 択的にたとえ１″ｉ′常圧、１０ｋＶの電圧、Ｉ　Ｑ　ｋＨｚの周数数および１ 〜ＩＱｋＷの出力でコロナ放電を使用することができる。

不発明の方法の金属イオンを除去する決定重過８は物体のプラズマによる、不発 明の有利な使用の場合低圧プラズマ（ｆｃとえＩｄ　２６．６　Ｐａにおける） 内の、また社コロナ放電によ！ｌ１発生したプラズマによる処理からなる。この ために放電ガスとして不発明によれは水素、チッ素葦たは布ガス、有利に純アル ゴンもしくはヘリウムが使用される。たとえば不十分なガス交換またに漏洩に基 ＜０．５％以上の仝気混合は処理の結果を害する工うである。したかつてとくに ０．１％より低い酸素分で処理される。他の数比性ガスたとえばハロゲンも金属 イオン除去紮同様妨害すると考えられる。

盲腸から低圧プラズマへ伝達さ几る出力はプラズマ体積１ｃｍ３当り０゜０１〜 １Ｗである。不発明の有利な使用の場合出力は０．０５　Ｗ　／　ｃｍ”の範囲 である。パラメータの圧力および出力は低圧プラズマの砕合互いに完全に独立に は論節し得ない。それに与えられた反応益構這および与えられた圧力で一定の出 力しか低圧プラズマへ伝達し得ないからである。圧力および出力を高く選択する ほど、処理する物体の表面は低圧プラズマ処理によって高く加熱される。コロナ 放電の本発明による使用の場合たとえば有利な使用は常圧、６ｋｖの電圧、ＩＱ ｋＨｚの周数数および１〜１ＱｋＷの出力で連取される。

プラズマ処理の狩続時間は金属イオンの所望の減少度により決定される。アルカ リイオンに対してこの時間は代表附には数分〜１時間の範囲にある。この方法過 程も微生物の死滅に作用する。

不発明は次の利点によって優れている：ａ）容易かつ安価に加工さｆＬるアルカ リ含有ガラスもしくはセラミック材料からなる最終製品またはホウロウ加工した 物体音その最終的成形後に処理することかできる。

ｂ）処理する部材は平らである必要がなく、任意の形を有することができる。

Ｃ〕　板ガラスまたはガラス繊維織物を加熱（これは処理ヶ強力にかつ深部まで 有効にする。）または冷却（これは処理を温和にかつ表面選択性にする。〕する ことができる。しかしこれまで公知の方法と異なり処理する物体の加熱は少しも 必要でない。

ｄ〕　不発明の方法は非常におだやかである。処理する表面層は別として処理し た物体の性質は変化されない。

ｅ）不発明の方法は容易にパラメータである圧力、出力、愕続時間および場合に より温度を介して制御することができる。

ｆつ　不法はすでに市場で入手しうる適当な装置たとえＢ　ＲＩＥ　（”反応性 イオンエツチング〕装置、コロナ放電装置またはマイクロ波反応器によって実施 することかできる。

Ｂ）不発明の方法はたとえばマイクロエレクトロニクスに使ハラされるような真 壁生産ラインへとくに有利に１体化することかできる。

ｈ）処理する物体から不発明の方法の開ボＦｌｌｊに仝気プラズマによって有機 不純′＠全除去することが容易に可能である。これは均一な処理品質のためｌ侠 である。

１〕　任意の放電ガスによる不発明の処理は殺菌に作用する。

Ｊ〕　少食の簡単なガス（希ガス、水素、チッ素、さらに場合により仝気または 酸素〕を必要とするに過ぎず、その他の薬品は不用である。環視に有害な物質は 発生しない。残留薬品または排棄ｖ／Ｊを考慮する必要がない。

次に不発明の方法全災流例により説明する。

相当する装置が第１図に略示される。

この装ｈｉ″ｊ１．とくに小さいガラス物体の処理に適する。

各ｂｙ、　０．９　ｄｍ３のガラス反応器１にキャップ２を除去した後、処理す べきガラス物体を装入し、再びキャップで閉鎖し、適当な回転ポンプまたは拡散 ポンプで磁気する。圧力を電気的真堅計３で読取る。炭化水素のポンプからの逆 流は冷却トラップ４または吸収フィルタによって阻止される。平らなサブストレ ート５はＩ９ｒ要の場合処理を強化するため２５０℃まで加熱することができる 。このためオイルサーモスタット６がら温湿の油がサブストレートホルダ７を通 して送ら几る。選択的に冷却サーモスタットヲ使用する場合冷却も可能である。

処理するガラス物体の表面から有機不純′？！：Ｊ’を除去するため、この物体 ｔｉｒ空気プラズマにさらす。

微調整弁８により排気した反応缶内に２６．６　Ｐａ（０，２）ル〕の一定圧力 に違テる丑でを気が計量添加妊れ、高周波発電機９の接続によって低圧プラズマ が発生する。マツチング回路１０によｐ反射烙ｎる電気出力を小さくシ、低圧プ ラズマが受取る出力’に４０Ｗに調節する。受取つ′ｆｃ、（支）力は供給出力 と反射出力の差としてワットメータ１１により決定さ几る。２０分のプラズマ持 続時間の後、発電機をａ断し、冷加する仝気を停止し、反応器ヲ遅成しうる最低 の圧力へ排気する。

ガラス物体の表面層から金現イオンを除去するため、アルゴン（ローリング〕に よる３０分間のプラズマ処理ｋ　２６．６　Ｐａ　（０−２トル〕および４０Ｗ で前Ｈｂのように実施する。処理の後反応器に通気第１２を介して電気を迭９、 処理したガラス物体を反応器から取出す。

第２〜７図は顕微鏡用の２つのカバーガラスのＥＳＣＡ（”　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ 　５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｆｏｒ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ’ ）スペクトルを示し、その１つ（咀禾処理の１筐、他は実施例に記載の２ｆ−発 明の方法に↓９処理した。概観スペクトル（第２および６図）Ｌ１２７表面に存 在するすべての元素の信号を示す。第３図ではりトリウムおよびカリウムの信号 がないことが明らかに認められる。

第４〜７図は一層高い分解能でカリウム、ナトリウムおよびアルミニウムの信号 を示す。第４図は未処理ガラス表面のカリウムの２ｐ３および２１）ｌ信号ｋ　 ２９３．５ｅＶおよび２９６　ｅＶの結合エネルギー（Ｂ、ｇ。〕に示す（２８ ５および２８８．５　ｅＶの信号は炭素不純物に基く。〕。本発明により処理し たガラス表面（第５図）ではカリウムの信号が消弧している。第６図は未処理ガ ラス表面のナトリウムの２８信号（６３，４ｅＶ　）およびアルミニウムの２ｐ 倍号（７４−３ｅＶ　）　ｋ示す。

第７図は処理した表面のスペクトルの相当する領域を示す。ナトリウムおよびア ルミニウムの信号は消滅している。ＥＳＣＡスペクトルはカリウム、ナトリウム およびアルミニウムが不＝ｑの方法によってガラスの表面層から除去されること を実証する。

１ケ月後、同じ試料から得たスペクトルは同様カリウム、ナトリウムおよびアル ミニウムの信号を示さない。これｈ達成した効果が時間的に安定であること全示 す。

結合エネルギー〔ｅ■〕 結合エネルギー（ｅＶ） 結合エネルギー〔ｅ■〕 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）昭和６２年　１月ＺＯ日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、　国際出願番号 ＰＣＴ／ＤＥ　８６１００２０９ ２、　発明の名称 ３、　特許出願人 氏　名　グリュンヴアルト、　ハインリソヒ国　籍　ドイツ連邦共和国 昭和６１年　１０月　３日 ６、　添付書類の目録 （１）補正書の翻訳文　１通　ｉ探）１〕＼請求の範囲 １．　金属イオンとくにナトリウム、カリウムおよび（筐たは〕アルミニウムイ オンをガラスまｆｃはセラミック材料からなる物体の薄い犀烙の外側層から２酸 化ケイ累を富化しながら除去する方法において、物体全放電によって発生したプ ラズマ〕にさらし、そｆ）際放電ガスとして水素、チッ素または布ガスを使用す ること？ｒ％ｍとするガラスまたにセラミック材料の物体から金属イオンを除去 する方法。

２、　プラズマの圧力ｆ　Ｉ　Ｐａ　〜１０００　Ｐａ　１　ｆｃはそれ以上に 選択することを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。

６、　放電がスとしてアルゴンまｆｃはヘリウムを使用することｔ％徴とする請 求の範囲第１項または第２項記載の方法。

４、　放電ガスの酸化性異ガス分が０゜５％より低いことを特徴とする請求の範 囲第１項から第６項ｌでの１項に記載の方法。

５、　プラズマの出力密度がプラズマ体積１０３当９０．０１〜１Ｗであること 七％値とする請求の範囲第１項から第４項までの１項に記載の方法。

６、　あらかじめ材料から酸素含有放電ガス中でプラズマにより表面不純物とく に有機付虐物を除去することを特徴とする＠釆の範囲第１項から第５項までの１ 項に記載の方法。

Ｚ　外部電極または外部コイルを有する石英ガラスからなる反応器を使用し、プ ラズマｋ　Ｉ　ＭＨｚ　ｋ超える高周阪又流電圧によって発生させることを特徴 とする趙釆の範囲第１項から第６項までに記載の方法。

８、　内部電極ケ有する金属からなる反応器上使用−プラズマを低または高周阪 父流電圧の印加によって発生させることｔ％色とする珀Ｘの範囲第１項から第６ 項までＶＣ記載の方法。

９、　マイクロ波プラズマ反応器を使用することを特徴とする該不の範囲第１項 から第８虫までに記載の方法。

１０、グラ１フフ発生させるため、１０Ｐａ〜２・１０５Ｐａの圧力、２００ｖ 〜３０ｋｖの電圧、Ｉ　ＭＨｚ　’！　ｆの周波数および０．５■〜１０１ｍの ｔ極距離によって表わさ几るコロテ放電を使用すること？ｉｌ−特倣とする請求 の範囲第１項から第９項葦でに記載の方法。

１１、外側層の金属イオンとくにナトリウム−、カリウム−および（ｔ；ｌ；ｔ 、）アルミニウムイオンヲ激少させたガラス−またはセラミック物体において、 請求の範囲第１項から第１０項までの１項にｂα載の方法により灸危したことを 特徴とするガラス−またはセラミック物体。

国　際　調　査　邦　牛 虻田三Ｘ　Ｔｏ　Ｔ’＝、：　！ＭＴＥＲＮ、’、フｌ０ＮＡＬ　ＳＥ；、Ｒ’ Ｃ：ＨＲＥ？ＯＲＴ　ＯＮ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．金属イオンとくにナトリウム、カリウムおよび（または）アルミニウムイオ ンをガラスまたはセラミツク材料からなる物体の薄い厚さの外側層から２酸化ケ イ素を富化しながら除去する方法において、物体を所定の時間プラズマ（低圧プ ラズマまたはコロナ放電によつて発生したプラズマ）にさらし、その際放電ガス として水素、チツ素または希ガスを使用することを特徴とするガラスまたはセラ ミツク材料の物体から金属イオンを除去する方法。
2. ２．プラズマの圧力を１Ｐａ〜１０００Ｐａまたはそれ以上に選択することを特 徴とする請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．放電ガスとしてアルゴンまたはヘリウムを使用することを特徴とする請求の 範囲第１項または第２項記載の方法。
4. ４．放電ガスの酸化性異ガス分が０．５％より低いことを特徴とする請求の範囲 第１項から第３項までの１項に記載の方法。
5. ５．プラズマの出力密度がプラズマ体積１ｃｍ３当り０．０１〜１ｗであること を特徴とする請求の範囲第１項から第４項まての１項に記載の方法。
6. ６．あらかじめ材料から酸素含有放電ガス中てでプラズマにより表面不純物とく に有機付着物を除去することを特徴とする請求の範囲第１項から第５項までの１ 項に記載の方法。
7. ７．外部電極または外部コイルを有する石英ガラスからなる反応器を使用し、プ ラズマを１ＭＨｚを超える高周波交流電圧によつて発生させることを特徴とする 請求の範囲第１項から第６項までに記載の方法。
8. ８．内部電極を有する金属からなる反応器を使用し、プラズマを直流電圧、低ま たは高周波交流電圧の印加によつて発生させることを特徴とする請求の範囲第１ 項から第６項までに記載の方法。
9. ９．マイクロ波プラズマ反応器を使用することを特徴とする請求の範囲第１項か ら第８項までに記載の方法。
10. １０．プラズマを発生させるため、１０Ｐａ〜２・１０３Ｐａの圧力、２００ｖ 〜３０ｋｖの電圧、直流〜１ＭＨｚの周波数および０．５ｍｍ〜１０ｍｍの電極 距離によつて表わされるコロナ放電を使用することを特徴とする請求の範囲第１ 項から第９項までに記載の方法。
11. １１．外側層の金属イオンとくにナトリウムー、カリウムーおよび（または）ア ルミニウムイオンを減少させたガラスーまたはセラミツク物体において、請求の 範囲第１項から第１０項までの１項に記載の方法により製造したことを特徴とす るガラスーまたはセラミツク物体。