(57)【要約】【課題】マイクロオーダ以下の微細加工を行うことができるマイクロ熱加工法及びそれに用いる電極を提供すること。【解決手段】被熱加工用部材を陽極とし、前記陽極の被処理部に対向して陰極を設置し、前記陰極と前記陽極との間に電圧を印加し、前記被熱加工用部材を微細加工するマイクロ熱加工において、前記陰極の先端の曲率半径が数ｎｍ〜数μｍの針状となるまで電解研磨した陰極と陽極（被熱加工用部材）との間に、数ナノ秒〜数十マイクロ秒のパルス電圧をかけることによって、被熱加工部材を加熱、切断、溶融、溶接などの熱加工する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被熱加工用部材を陽極とし、前記陽極の被処理部に対向して陰極を設置し、前記陰極と前記陽極との間に電圧を印加し、前記被熱加工用部材をマイクロ熱加工するにあたり、
真空中若しくは大気中において、前記陰極と前記陽極間に、数ナノ秒〜数十マイクロ秒のパルス幅の電圧をかけ、被熱加工用部材を局部的に加熱ないし溶融させることを特徴とするマイクロ熱加工法。
【請求項２】
被熱加工用部材を陽極とし、前記陽極の被処理部に対向して陰極を設置し、前記陰極と前記陽極との間に電圧を印加し、前記被熱加工用部材をマイクロ熱加工するにあたり、
真空中において、前記陰極と前記陽極間に、被熱加工部材の被処理部が溶融・蒸発するまでの数ナノ秒〜数十マイクロ秒のパルス幅の電圧をかけ、被処理部に対し電界放出電流を流す一方、被処理部に付与された熱エネルギーが熱拡散等により散逸する時間以上休止することによって、放電に至らない電界放出電流により被熱加工用部材を局所的に加熱ないし溶融させることを特徴とするマイクロ熱加工法。
【請求項３】
前記陰極が、タングステン、若しくはトリウム、ハフニウム、ジルコニウム又は希土類金属元素の酸化物を含有するタングステンからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ熱加工法。
【請求項４】
前記陰極が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む遷移金属からなり、その先端の曲率半径が１０μｍ以下となるように陰極先端が電解研磨され、その少なくとも電子放出部位が、等価仕事関数が１．０ｅＶ以下、好ましくは０．５ｅＶ以下の被膜で被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ熱加工法。
【請求項５】
前記電極被覆材料が窒化硼素（ＢＮ）、炭素硼素窒素化合物（ＣＢＮ）又はカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）であることを特徴とする請求項４に記載のマイクロ熱加工法。
【請求項６】
前記陰極及び陽極間にかける印加電圧が、１００Ｖ以下、好ましくは５０Ｖ以下であり、被処理部の処理深さを制御可能であることを特徴とする請求項４に記載のマイクロ熱加工法。
【請求項７】
前記陰極の先端の曲率半径を数ｎｍ〜数μｍとし、被処理部の横方向の処理サイズの制御が可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ熱加工法。
【請求項８】
前記陰極と前記陽極にかける電圧及び両電極を流れる電流の積（仕事率）が１．０μＷ〜１．０ｍＷの範囲とし、放電を起こさないで電界放出電流により加熱処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ熱加工法。
【請求項９】
電解研磨により先端の曲率半径が１０ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍとなるように研磨された遷移金属基材の先端部分に、等価仕事関数が１．０ｅＶ以下の被膜を形成してなることを特徴とするマイクロ熱加工用電極。
【請求項１０】
電解研磨により先端の曲率半径が１０ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍとなるように研磨された遷移金属基材の先端部分に窒化硼素（ＢＮ）、炭素硼素窒素化合物（ＣＢＮ）又はカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を被覆したマイクロ熱加工用電極であって、該マイクロ熱加工用電極の等価仕事関数が０．７〜０．８ｅＶ以下であることを特徴とするマイクロ熱加工用電極。
【請求項１１】
電解研磨により先端の曲率半径が１０ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍとなるように研磨された遷移金属基材の先端部分に窒化硼素（ＢＮ）、炭素硼素窒素化合物（ＣＢＮ）又はカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を被覆したマイクロ熱加工用電極であって、該マイクロ熱加工用電極の等価仕事関数が０．５ｅＶ以下であることを特徴とするマイクロ熱加工用電極。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極と被熱加工用部材である陽極との間に電圧をかけ両極間に電流を流し、被熱加工用部材を微細加工するマイクロ熱加工法及びそれに用いる陰極用電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被加工部材を加熱、切断、溶融、溶接などの熱加工する方法としては、電子ビーム、レーザビームを用いた方法がある。
電子ビームによる被熱加工用部材加工法とは、陰極フィラメントから放出される熱電子を数キロボルト〜数百キロボルトの電圧で加速し、電磁界レンズで細く絞り、被加工物上に集束、衝突させ、穴あけ加工、切断加工、溶接加工する方法である。
レーザビームによる被熱加工用部材加工法とは、ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ及び半導体レーザなどの高出力のレーザ光をレンズや凹面鏡によって集光し、被加工物に当て、局所的に急速に加熱して溶融、蒸発させるなどすることによって、穴あけ加工、切断加工、溶接加工する方法である。
【０００３】
かかる先行技術は、文献公知発明に係るものではないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電子ビームによる被熱加工用部材加工法は、被熱加工用部材の表面に沿った方向（横方向）は数ナノメートルのオーダーの精度で加工することができるが、横方向の精度を上げるためビーム径を細くすると、電子流を数十ｋＶ〜数１００ｋＶ以上の電圧で加速し、電磁界レンズで集束することが行われるため、超高速の電子が材料表面から入射することになり、材料内部でその運動エネルギーがゼロとなるまで浸入する距離（飛程）がマイクロメートル以上のオーダとなり、深さ方向の入熱制御の精度がマイクロメートル以上のオーダとなる。
また、レーザビームによる被熱加工用部材加工法は、レーザの波長より小さい領域の加工を行うことができない。すなわち、数百ナノメートルより小さい領域の加工をすることができない。また、レーザビーム等を半径が数ナノオーダーのナノチューブ内に通した光（近接場光）を用いた加工が行われているが、工程が複雑となっている。
【０００５】
そこで、本発明者らは、鋭意研究の結果、被熱加工用部材を陽極とし、前記陽極の被処理部に対向するように陰極を設置し、前記陰極と前記陽極との間に数ナノ秒〜数十マイクロ秒のパルス幅の電圧を印加することによって、前記被熱加工用部材を局部的に加熱ないし溶融させることができ、簡易にマイクロ熱加工を行うことができることを見出した。
さらに、陰極の形状、陰極表面に被覆した被膜の材料、両電極に印加する電圧、両電極間に流れる電流、被処理部に付与された熱エネルギーが熱拡散等により散逸するために必要な休止時間を制御することによって、電界放出から放電に至らずに電界放出電流により被加工金属を精度良く微細加工できることを見出した。
【０００６】
したがって、本発明は、パルス電圧を印加することによって、被熱加工用部材の横方向及び深さ方向の加工精度が良好で簡易な微細加工法を提供すること、及びそれに用いるマイクロ熱加工用電極を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るマイクロ熱加工法は、被熱加工用部材を陽極とし、前記陽極の被処理部に対向して陰極を設置し、前記陰極と前記陽極との間に電圧を印加し、前記被熱加工用部材をマイクロ熱加工するにあたり、
真空中若しくは大気中において、前記陰極と前記陽極間に、数ナノ秒〜数十マイクロ秒のパルス幅の電圧をかけ、被熱加工用部材を局部的に加熱ないし溶融させることを特徴とする。
このようなパルス幅の電圧を両電極間に印加することによって、被熱加工用部材に加えられた熱量を抑えることができ、被熱加工用部材を微細加工することができる。
【０００８】
また、本発明に係るマイクロ熱加工法は、被熱加工用部材を陽極とし、前記陽極の被処理部に対向して陰極を設置し、前記陰極と前記陽極との間に電圧を印加し、前記被熱加工用部材をマイクロ熱加工するにあたり、
真空中において、前記陰極と前記陽極間に、被熱加工部材の被処理部が溶融・蒸発するまでの数ナノ秒〜数十マイクロ秒のパルス幅の電圧をかけ、被処理部に対し電界放出電流を流す一方、被処理部に付与された熱エネルギーが熱拡散等により散逸する時間以上休止することによって、放電に至らない電界放出電流により被熱加工用部材を局所的に加熱ないし溶融させることを特徴とする。
本発明に係るマイクロ熱加工法は、休止時間、電圧のパルス幅、電流、電圧を制御することによって、放電に至る前の電界放出電流を用いることが好ましい。
電界放出電流加工法とは、以下のような加工法である。通常、針状の陰極と、被熱加工用部材である陽極との間に電圧を印加すると、まず、両電極間に電界放出電流が流れ、前記被熱加工用部材の構成原子が両電極間に飛散し、前記構成原子に前記陰極から放出された電子と衝突して前記構成原子は電離し、その電離体に電流が流れることによって放電が起こる。両電極間にかかる電圧を上記のようなパルス幅とし、電圧及び電流を制御することで、電界放出から放電に移行せず、より微細な加工を行うことができる。
電界放出から移行した放電により熱加工すると大量の電流が流れるため被熱加工部材を微細加工することが容易でないが、電界放出電流により熱加工すると微小の電流しか流れないため微細加工することができる。
また、被処理部に付与された熱エネルギーが熱拡散等により散逸する時間以上休止することによって連続的に熱加工することが可能となる。与えられた熱エネルギーが散逸する前に、次の電圧印加を行うと電界放出から放電に至る可能性が高くなるが、与えられたエネルギーが散逸する時間以上休止すると、被処理部に熱エネルギーが残っておらず次の電圧印加を行っても電界放出から放電に至らないためである。
【０００９】
本発明に係るマイクロ熱加工法においては、前記陰極が、タングステン、若しくはトリウム、ハフニウム、ジルコニウム及び希土類金属元素の酸化物を含有するタングステンからなることを特徴とする。
タングステンは、電解研磨加工により先端曲率半径を制御することが容易である。したがって、陰極から陽極に流れ込む電子電流領域を必要に応じて調節することができ、被熱加工用部材の横方向制御を精度良く行うことができる。そのことによって、被熱加工金属部材の微細加工を行うことができる。
また、陰極としてトリウム（Ｔｈ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及び希土類金属元素の酸化物を含有するタングステンを用いると、陰極の電子放出特性が向上し、両極間にかかる電圧を低く抑えることができ、被熱加工用部材の深さ方向制御の精度を向上させることができる。さらに、タングステンに上記の酸化物を含有させたとしても、タングステンの加工性は良好であるので被熱加工用部材の横方向制御の精度も良好である。
【００１０】
または、本発明に係るマイクロ熱加工法は、前記陰極が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む遷移金属からなり、その先端の曲率半径が１０μｍ以下となるように陰極先端が電解研磨され、その少なくとも電子放出部位が、等価仕事関数が１．０ｅＶ以下、好ましくは０．５ｅＶ以下の被膜で被覆されていることを特徴とする。
等価仕事関数が１．０ｅＶ以下、さらに０．５ｅＶ以下とすると、電子放出特性が向上し電極間にかかる電圧を低く抑えることができる。そのことによって被熱加工用部材の深さ方向制御の精度を向上させることができる。また、陰極の基材としてＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏを用いると、被覆材であるナノチューブが前記基材の上に成長し易く、電子放出特性が良好なナノチューブ被覆材が得られる。
【００１１】
本発明に係るマイクロ熱加工法において、前記電極被覆材料が窒化硼素（ＢＮ）、炭素硼素窒素化合物（ＣＢＮ）又はカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）であることが好ましい。
陰極用基材を上記被覆材料で被覆することによって、陰極の仕事関数が減少し、両電極間にかかる電圧及び両電極間に流れる電流値を抑えることができる。そのことによって、被熱加工用部材を微細加工することができる。
【００１２】
さらに、本発明に係るマイクロ熱加工法は、前記陰極及び陽極間にかける印加電圧が、１００Ｖ以下、好ましくは５０Ｖ以下であり、被処理部の処理深さを制御可能であることを特徴とする。
電子の浸透深さ（飛程）ｈは、両電極間にかかる電圧Ｖの２乗に比例し、ρに反比例する。上記の電圧の範囲とすることで、電子の浸透深さ（飛程）ｈを抑えることができ、被処理部の処理深さを精度良く制御することができる。
【００１３】
また、本発明に係るマイクロ熱加工法は、前記陰極の先端の曲率半径を数ｎｍ〜数μｍとし、被処理部の横方向の処理サイズの制御が可能であることを特徴とする。
前記陰極の先端の曲率半径を数ｎｍ〜数μｍとすることによって、被熱加工用部材の横方向の制御を精度良く行うことができる。
【００１４】
本発明に係るマイクロ熱加工法は、前記陰極と前記陽極にかける電圧及び両電極を流れる電流の積（仕事率）が１．０μＷ〜１．０ｍＷの範囲とし、放電を起こさないで電界放出電流により加熱処理を行うことが肝要である。
【００１５】
電子の浸透深さ（飛程）ｈは、マイクロ熱加工用電極と被熱加工用部材間にかかる電圧の２乗に比例するため、被熱加工用部材を微細加工するためには電圧を低く抑えなければならない。マイクロ熱加工用電極の先端部の等価仕事関数が１．０ｅＶ以下であると、両電極間にかかる電圧を抑えることができ、精度良く微細加工することができることを見出した。
そこで、本発明に係るマイクロ熱加工用電極は、電解研磨により先端の曲率半径が１０ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１００ｎｍとなるように研磨された遷移金属基材の先端部分に、等価仕事関数が１．０ｅＶ以下の被膜を形成してなることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るマイクロ熱加工用電極は、電解研磨により先端の曲率半径が１０ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１００ｎｍとなるように研磨された遷移金属基材の先端部分にＢＮ、ＣＢＮ、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）を被覆したマイクロ熱加工用電極であって、該マイクロ熱加工用電極の等価仕事関数が０．７〜０．８ｅＶ以下、好ましくは０．５ｅＶ以下であることを特徴とする。
遷移金属基材の先端部分をＢＮ、ＣＢＮ、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）で被覆することによって、マイクロ熱加工用電極の等価仕事関数を０．７〜０．８ｅＶ以下、好ましくは０．５ｅＶ以下とすることができ、更に、被熱加工用部材を微細加工することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（電界放出電流加工法）
図１を用いて、放電に至る過程を示す。まず、陽極である被熱加工用部材（金属部材若しくは半導体部材）２と針状の陰極１間に電圧をかけると、両極間に電界放出電流が流れ（図１（ａ））、前記陽極である被熱加工用部材２の構成原子３が両極間に飛散し（図１（ｂ））、前記構成原子３に陰極からの電子が次々に衝突して前記金属原子は電離し（図１（ｃ））、電離した両電極間に存在する電離体に電流が流れることによって、両電極間に放電が起こると考えられる（図１（ｄ））。放電が起こると大量の電流が陽極である被熱加工用部材２に流れ、被熱加工用部材２の金属を大量に溶かしてしまい微細な加工を行うことが難しくなる傾向にある。したがって、被加工部材に印加するパルス電圧の幅を、数十マイクロ秒以下であって、かつ放電に至らないように設定することが好ましい。その好ましい範囲のパルス幅は、被加工部材によって変わるものである。
【００１８】
図２は、縦軸を陰極と陽極間に流れる電流値、横軸をパルス時間として、電流値とパルス時間の関係を示したものである。パルス幅が、一定の値を超えると、両極間に流れる電流が大幅に増加することから電界放出電流から放電電流にかわる。本明細書においては、この変換点より前の電流を電界放出電流、この変換点より後の電流を放電電流としている。
本発明に係る電界放出電流加工法は、放電に至る前の電界放出電流を用いて加工する方法であり、電界放出から移行した放電を用いて加工する方法とは異なるものである。
本発明に係る電界放出電流加工法を用いれば、被熱加工用部材の表面方向（横方向）に対しても被熱加工用部材の表面と垂直な方向（深さ方向）に対しても精度良く微細加工することができる。
【００１９】
（電界放出電流加工装置）
図３に、本発明に係る真空中用電界放出電流加工装置４の概念図を示している。前記装置４は、陽極（被熱加工用部材）５、前記陽極５に対向し前記陽極５と略垂直に設置された針状の陰極６、陽極５の法線方向に前記陽極５を駆動させることができる駆動装置７、陰極６が取り付けられたピエゾ素子装置８を設けてなり陽極５の法線方向に駆動可能な駆動装置９、及び走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）から構成される。
本装置による電界放出電流加工は、走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）の試料室内の真空環境下で行っている。ＳＥＭ画面を見ながら、電極と被熱加工部材のギャップ長や位置を調整し、その場で加工状況を観察している。
本装置の駆動系は、０．５μｍ刻みでステージを移動させることが可能な駆動装置（ステッピングモータ）と、さらに微調整が可能なピエゾ素子装置とから構成されている。ピエゾ素子の変位量は、印加電圧を調整することで、０．３ｎｍの精度で設定できる。針状電極（陰極）の位置設定の粗調整と微調整を行うため、電極をピエゾ素子に取り付け、さらに、ピエゾ素子をステッピングモータに取り付けている。電気回路はＳＥＭ内に組み込まれており、電源はＳＥＭの外から回路に直流定電圧の電力を供給する。また、パルスジェネレーターによって、電源のパルス幅を調節することが可能である。電界放出電流、電圧波形は、デジタルオシロスコープで観測している。
【００２０】
（タングステン電極の作製方法）
図４に基材となるタングステンワイヤ１２の先端を針状に研磨する装置１３を示している。前記装置１３は、溶液を入れる容器１４、一方の端部と電源の陽極が接続されもう一方の端面を前記溶液に浸されたタングステンワイヤ１２、前記タングステンワイヤ１２に近接して円状に対向するように形成されてなるステンレス陰極１５であって、前記ステンレス陰極１５の一部と電源１６の陰極が接続されたステンレス陰極１５及び電源１６を備える。前記溶液１７は、１０重量％の水酸化ナトリウム水溶液である。
【００２１】
また、ステンレス陰極１５はリング状に形成し、タングステンワイヤ１２を、ステンレス陰極１５の中心付近に、リング状のステンレス陰極１５を含む面と略垂直に設置することが好ましい。このように設置することで、タングステンワイヤ１２の陽極から円状のステンレス陰極１５へ放射状に電流が流れ、前記タングステンワイヤ１２を等方的に電解研磨することができる。
【００２２】
まず、前記装置の回路に２〜６Ｖの電圧を１５分与えた後、タングステンワイヤ１２の先端が１ｎｍ〜１μｍの尖形になったら、前記溶液から前記タングステンワイヤ１２を取り出し洗浄する。
【００２３】
（ＣＮＴ被覆電極の作製方法）
マイクロ熱加工用電極は、針状の基材上にカーボンナノチューブを被覆してなる。カーボンナノチューブ以外に窒化硼素（ＢＮ）、炭素硼素窒素化合物（ＣＢＮ）であっても良い。以下に、ＣＮＴ被覆マイクロ熱加工用電極の製造方法を示す。
【００２４】
図４に示す電解研磨装置１３を用いて、金属ワイヤを電解研磨する。基材となる金属ワイヤとしてはＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ金属、若しくはそれらの中から選択された少なくとも２つを含有する合金からなるワイヤを用いる。しかし、これらの金属に限られるというものではなく、プラズマＣＶＤにより基材を被覆する工程に於いて、カーボンナノチューブが金属表面上に成長する遷移金属であれば如何なる金属を用いても良い。溶液は、金属ワイヤがニッケル（Ｎｉ）の場合、１０％の塩酸アルコール液を用いる。
【００２５】
上記のように針状に電解研磨された基材をカーボンナノチューブで被覆する。
基材をカーボンナノチューブで被覆する方法を以下に示す。カーボンナノチューブの被覆には、図５に示すようなプラズマＣＶＤ装置２７（アルバック社製ＣＮ−ＣＶＤ−１００）を用いる。プラズマＣＶＤ装置２７内に注入した水素をマイクロ波によってプラズマ化し、前記金属表面を洗浄する。その後、メタンガスと水素ガスの混合ガスをプラズマＣＶＤ装置２７内に注入し、これらの気体をプラズマ化させる。図５に示すように、前記針状の基材１９を陰極、前記針状の基材１９に対向するように配置された金属２８を陽極として、電極間にバイアス電圧をかけることによって、プラズマ２９中の炭素イオンを加速し、針状の基材２４の表面上に付着させ成長させる。カーボンナノチューブの膜厚が数μｍになるまで、前記陰極及び陽極間に電圧をかける。
【００２６】
上記のようにカーボンナノチューブで先端部分を被覆された陰極基材の先端は、１０ｎｍオーダーから１０μｍオーダーの曲率半径を持つ尖形であることが好ましい。ここで、曲率半径Ｒとは、図６に示すように針の先端の球状に沿った部分３０にフィットする球の半径である。
【００２７】
陰極の先端の曲率半径を１０ｎｍオーダーから１０μｍオーダーの範囲で調整することによって、前記陰極での電子放出領域を変えることができる。そのことによって、被熱加工部材の表面に沿った方向（横方向）の加工精度を１０ｎｍオーダーから１０μｍオーダーまで制御することができる。
【００２８】
【実施例】
（実施例１）
タングステン金属またはＴｈＯ２を含有したタングステン合金基材の先端部分を電解研磨した電極を陰極として、図３の電界放出電流加工装置に設置した。
陰極の先端の曲率半径を２０ｎｍとし、陰極と被熱加工用部材（陽極）の間のギャップ長を３０ｎｍ、両極間にかかる電圧を３０Ｖ、パルス幅を１０μ秒とした。
実施例１に係る陰極を用いて、上記の条件で電界放出電流加工を行った場合、被熱加工用部材の２〜３μｍの範囲内を加工することができ、本発明に係るマイクロ熱加工法は微細加工に優れていることがわかる。
【００２９】
（実施例２）
基材の先端部分を電解研磨し、前記針状基材の表面上をカーボンナノチューブで被覆してなる電極を陰極として、図３の電界放出電流加工装置に設置した。前記基材の金属としては、Ｎｉを用いた。
陰極の先端の曲率半径を１０μｍとし、陰極と被熱加工用部材（陽極）の間のギャップ長を０．５μｍ、両極間にかかる電圧を１００Ｖ、パルス幅を１０μ秒とした。
実施例２に係る陰極を用いて、上記の条件で電界放出電流加工を行った場合、被熱加工用部材の５μｍの範囲内を加工することができ、本発明に係るマイクロ熱加工法は微細加工に優れていることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば被熱加工用部材を微細加工できる電界放出電流加工法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放電が起こる原理を説明した概略図
【図２】パルス幅と電流の関係を表した図
【図３】電界放出電流加工を行うための装置の概略図
【図４】電解研磨装置
【図５】プラズマＣＶＤ装置
【図６】電極の先端部の断面図
【符号の説明】
１、６  陰極
２  被熱加工用部材
３  構成原子
４  電界放出電流加工装置
５  陽極
７、９  駆動装置（ステッピングモータ）
８  ピエゾ素子装置
１２  タングステンワイヤ
１３  電解研磨装置
１４  容器
１５  ステンレス陰極
１６  電源
１７  溶液
１９  基材
２７  プラズマＣＶＤ装置
２８  基材に対向する金属
２９  プラズマ
３０  針の先端の球状に沿った部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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