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測定原理
ステップ１		ステップ２		ステップ３
初期表面電位Vi測定		コロナ放電で＋電荷付与		表面電位V(t)推移測定

約1秒		標準５秒		標準６０秒
測定表面から数mmの距離で金めっき電極（直径約6mm）を振動させ振動容量法で表面電位を測定します。振動する電極はケルビンプローブ（Kelvin probe）と呼ばれます。まず測定表面の初期電位Viを測定します。初期電位は基本的には測定面の金属の元素（標準酸化還元電位）に依存しますが、それに加えて表面の汚れや改質層（酸化、吸着、機械加工・洗浄等の前工程による化学反応層など）により変化します。		初期電位Viの測定が終わるとコロナ放電ヘッドが測定表面の前に移動し、ピン電極に数kVの高電圧を印加して大気中でコロナ放電を発生させます。放電により電離されたプラズマから正イオンがグリッドを通して試料表面に付与されます。電荷量は試料電流と放電曝露時間を調節することにより制御されます。これはコピー機でトナーを付着させる原理と似ています。		コロナ放電による電荷の付与が終わると再びケルビンプローブが測定表面の前に移動し、所定の推移時間の表面電位V(t)を測定します。正電荷付与による電位シフトV(0)－Viは、清浄な金属表面の場合は負に、絶縁性の汚れや酸化層がある場合は正になります。（図１参照）データ解析には、通常ΔVをＸ軸にした表面電位マップ（図２参照）を用います。
図１　銅板（φ30x1mmt）の表面電位推移曲線				Ｖｉ：初期電位 V0：電荷付与直後の電位 Vend：最終電位 ΔV＝Vend－V０ ΔVi＝Vｅｎｄ－Ｖｉ
図２　銅板の表面電位マップ（ΔV-ΔVi)				図１の銅の例では、汚れたアセトンで洗浄した試料は表面に絶縁性汚染層があるため、コロナ放電によって付与された正電荷はすぐに漏洩しないためV0は正側にシフトしその後徐々に減衰してViに戻ります。一方ナイタール（硝酸3%ｱﾙｺｰﾙ）に浸漬後、水洗いして温風乾燥した試料では、酸化層が除去され新生金属面が露出されているため、正電荷が付与されると表面内部から電子がが移動し、V0は負側にシフトする現象が見られます。この電子移動のメカニズムはよくわかっていませんが、光刺激により表面から放出される光電子量が清浄面ほど多いのと似ていると考えられます。