特開 2024-131073 高圧ガス容器、高圧ガス容器の製造方法、および高圧ガス容器の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024131073

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】高圧ガス容器、高圧ガス容器の製造方法、および高圧ガス容器の製造装置

(51)【国際特許分類】

   F17C 1/10 20060101AFI20240920BHJP

   C23C 16/27 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

F17C1/10

C23C16/27

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023041112

(22)【出願日】2023-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】510078872

【氏名又は名称】大陽日酸ＪＦＰ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河野 真弥

【テーマコード（参考）】

3E172

4K030

【Ｆターム（参考）】

3E172AA02

3E172AA05

3E172AB20

3E172BA01

3E172BB03

3E172BC06

3E172BC07

3E172BC08

3E172CA31

3E172DA80

3E172DA90

3E172EA02

4K030AA06

4K030AA09

4K030AA11

4K030BA28

4K030CA02

4K030DA03

4K030FA01

(57)【要約】

【課題】高圧ガス容器本体の内周面とガスとの接触を抑制し、内周面へのガスの物理吸着量を減少し、充填時にも剥離することがない被覆層を備える高圧ガス容器を提供する。
【解決手段】導電性を有する高圧ガス容器本体２１と、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａを被覆する被覆層２２とを備え、被覆層２２が、シリコン含有ダイヤモンドライクカーボンからなる下地層２３と、ダイヤモンドライクカーボンからなる表面層２４と、を含む、高圧ガス容器２０を選択する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電性を有する高圧ガス容器本体と、
前記高圧ガス容器本体の内周面を被覆する被覆層と、を備え、
前記被覆層が、シリコン含有ダイヤモンドライクカーボンからなる下地層と、ダイヤモンドライクカーボンからなる表面層と、を含む、高圧ガス容器。

【請求項2】

前記ダイヤモンドライクカーボンは、ラマン分光分析におけるラマンスペクトルのｄｉｓｏｒｄｅｒ－ｐｅａｋの強度（ＩＤ）と、ｇｒａｐｈｉｔｅ－ｐｅａｋの強度（ＩＧ）との比（ＩＤ／ＩＧ）が、０．２６～０．７０の範囲であり、
前記ラマンスペクトルのバックグラウンドの傾き（ｍ）と、前記ｇｒａｐｈｉｔｅ－ｐｅａｋの強度（ＩＧ）との比（ｍ／ＩＧ）が、０．５４～３４．８５の範囲である、請求項１に記載の高圧ガス容器。

【請求項3】

前記表面層の厚さが、２μｍ以下である、請求項１又は２に記載の高圧ガス容器。

【請求項4】

前記シリコン含有ダイヤモンドライクカーボンは、シリコン含有量が０．０１～５０原子％である、請求項１又は２に記載の高圧ガス容器。

【請求項5】

前記被覆層の厚さが、３μｍ以下である、請求項１又は２に記載の高圧ガス容器。

【請求項6】

高圧ガス容器本体の内側にＡｒガスを供給し、前記高圧ガス容器本体の内側でＡｒプラズマを生成し、Ａｒイオンを前記高圧ガス容器本体の内周面にイオン衝突させて前記内周面をクリーニングする第１ステップと、
前記第１ステップ後に前記高圧ガス容器本体の内側に炭化水素及びシリコン含有化合物を含む第１原料ガスを供給し、プラズマＣＶＤ法により前記内周面にシリコン含有ダイヤモンドライクカーボンからなる下地層を形成する第２ステップと、
前記第２ステップ後に前記高圧ガス容器本体の内側に炭化水素を含む第２原料ガスを供給し、プラズマＣＶＤ法により前記下地層の上方にダイヤモンドライクカーボンからなる表面層を形成する第３ステップと、を含む、高圧ガス容器の製造方法。

【請求項7】

前記高圧ガス容器本体を第１電極とし、前記第１電極と前記高圧ガス容器本体の内側に挿入した第２電極との間で電圧を印加する、請求項６に記載の高圧ガス容器の製造方法。

【請求項8】

前記Ａｒガス、前記第１原料ガス、及び前記第２原料ガスを、前記高圧ガス容器本体の内側にのみ供給する、請求項６又は７に記載の高圧ガス容器の製造方法。

【請求項9】

前記第１ステップにおいて、前記クリーニングにより前記内周面を加熱する、請求項６又は７に記載の高圧ガス容器の製造方法。

【請求項10】

前記第２ステップ及び前記第３ステップにおいて、電流値を維持するように印加する電圧を制御する、請求項６又は７に記載の高圧ガス容器の製造方法。

【請求項11】

高圧ガス容器本体の内周面に被覆層を有する高圧ガス容器の製造装置であって、
高圧ガス容器本体の開口部を気密に封止する、絶縁性の封止部材と、
基端寄りの部分が前記高圧ガス容器本体の外側に位置し、先端寄りの部分が前記高圧ガス容器本体の内側に位置する、導電性のガス供給配管と、を備え、
前記封止部材の少なくとも一部が筒状部分を有し、
前記筒状部分の軸方向と前記基端寄りの部分の軸方向とが同軸となるように、前記基端寄りの部分が前記封止部材を貫通し、
前記筒状部分と前記ガス供給配管とが重なる領域が二重管構造となる、高圧ガス容器の製造装置。

【請求項12】

前記ガス供給配管は、前記高圧ガス容器本体の外側で、アルゴンガス供給源、炭化水素供給源、及びシリコン含有化合物供給源のうち、少なくとも１つ以上と、それぞれ接続される、請求項１１に記載の高圧ガス容器の製造装置。

【請求項13】

前記ガス供給配管の先端に、絶縁性の配管が位置する、請求項１１又は１２に記載の高圧ガス容器の製造装置。

【請求項14】

排気経路をさらに備え、
前記二重管構造における前記封止部材と前記ガス供給配管との間の空間と、前記排気経路とが連通する、請求項１１又は１２に記載の高圧ガス容器の製造装置。

【請求項15】

電源をさらに備え、
前記電源の一方の端子が前記高圧ガス容器本体に接続され、前記電源の他方の端子が前記ガス供給配管に接続される、請求項１１又は１２に記載の高圧ガス容器の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高圧ガス容器、高圧ガス容器の製造方法、および高圧ガス容器の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

高圧ガス容器の内容物の一例として、分析計を校正する際に用いる標準ガスがある。標準ガスは、ベースガスと成分ガスとを目標濃度に合わせて精確に調整し、最大ゲージ圧力１４．７ＭＰａで高圧ガス容器に充填される。なお、成分ガスは１種類の場合もあれば２種類以上の場合もあり、１成分の容量濃度はｐｐｂ，ｐｐｍレベルの低濃度から数十％である。また、成分ガスの性質も、毒性、可燃性、腐食性等様々である。

【0003】

標準ガスは、分析計を校正する際のものさしであるため、最大で１年間、充填時の濃度を一定の偏差以内で維持しなければならないが、物性上、その実現が困難なガスもある。例えば、高圧ガス容器の材質には、マンガン鋼やアルミ合金があるが、充填するガスの種類により、これらの金属面や錆、汚れに触れると化学反応や触媒反応を起こす場合や、物理吸着を起こす場合がある。その場合、高圧ガス容器中に含まれる成分ガスの濃度が低下する。

【0004】

その対策として、容器内側の錆や汚れを酸で除去する、容器内側にコーティングを施し、金属面とガスとの接触を防止する、容器の内周面を研磨し、表面積を減らして物理吸着量を低減する等の方法が挙げられる。

【0005】

例えば、特許文献１には、ウェットプロセスにより、金属製の高圧ガス容器の内周面に厚さ２０μｍ程度のフッ素樹脂の薄膜（フッ素樹脂コーティング）を形成し、高純度ジボランと容器内側の金属面との接触を抑制する技術が開示されている。

【0006】

また、特許文献２には、ドライプロセスにより、ガス充填用容器（高圧ガス容器）の内周面に炭素または炭素を主成分とする被膜を形成し、ガス成分と容器内側の金属面との接触を抑制する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第２５７９３８４号公報

【特許文献2】特開平２－６６３９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１に開示された高圧ガス容器によれば、ＰＣＴＦＥ等の各種フッ素樹脂は、耐薬品性が高く、金属面とガスとの接触を抑制できるが、ガスの物理吸着量が金属よりも多いという課題があった。また、特許文献１に開示された高圧ガス容器の製造方法によれば、ウェットプロセスであり、環境の影響を受けやすく、工程管理が難しいため、容器内にフッ素樹脂コーティングが不十分な部位が生じる場合や、容器ごとにフッ素樹脂コーティングのばらつきが生じる場合があった。すなわち、ウェットプロセスでは、容器の部位ごと、あるいは容器単位で均一なフッ素樹脂コーティングが困難であった。フッ素樹脂コーティングが不十分な箇所がある容器では、成分ガスの濃度を維持することができないため、初めから工程をやり直す必要が生じてしまう。

【0009】

また、特許文献２に開示されたガス充填用容器によれば、炭素または炭素を主成分とする被膜は、ガスの物理吸着量が少ないが、高圧ガスの充填時に容器がわずかに膨張する際、それに追従できずに割れる場合や剥離する場合があるという課題がある。
また、特許文献２に開示された高圧ガス容器の製造方法によれば、成膜前に容器を２００～４００℃まで加熱するため、大型の加熱設備が必要となり、エネルギー負荷も高くなるという課題があった。また、高圧ガス容器の材質として一般的なマンガン鋼にとって、この温度域は焼き戻し温度に近く、容器の耐圧性能を損ねるおそれがあるという課題があった。

【0010】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内周面とガスとの接触を抑制し、内周面へのガスの物理吸着量を減少し、充填時にも剥離することがない被覆層を備える高圧ガス容器を提供することを課題とする。

【0011】

また、本発明は、上述した被覆層を低い温度で成膜が可能な高圧ガス容器の製造方法を提供することを課題とする。
さらに、本発明は、簡易な構成であり、大型の設備が不要な高圧ガス容器の製造装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は以下の構成を採用する。
［１］ 導電性を有する高圧ガス容器本体と、
前記高圧ガス容器本体の内周面を被覆する被覆層と、を備え、
前記被覆層が、シリコン含有ダイヤモンドライクカーボンからなる下地層と、ダイヤモンドライクカーボンからなる表面層と、を含む、高圧ガス容器。
［２］ 前記ダイヤモンドライクカーボンは、ラマン分光分析におけるラマンスペクトルのｄｉｓｏｒｄｅｒ－ｐｅａｋの強度（ＩＤ）と、ｇｒａｐｈｉｔｅ－ｐｅａｋの強度（ＩＧ）との比（ＩＤ／ＩＧ）が、０．２６～０．７０の範囲であり、
前記ラマンスペクトルのバックグラウンドの傾き（ｍ）と、前記ｇｒａｐｈｉｔｅ－ｐｅａｋの強度（ＩＧ）との比（ｍ／ＩＧ）が、０．５４～３４．８５の範囲である、前記［１］に記載の高圧ガス容器。
［３］ 前記表面層の厚さが、２μｍ以下である、前記［１］又は［２］に記載の高圧ガス容器。
［４］ 前記シリコン含有ダイヤモンドライクカーボンは、シリコン含有量が０．０１～５０原子％である、前記［１］乃至［３］のいずれかに記載の高圧ガス容器。
［５］ 前記被覆層の厚さが、３μｍ以下である、前記［１］乃至［４］のいずれかに記載の高圧ガス容器。
［６］ 高圧ガス容器本体の内側にＡｒガスを供給し、前記高圧ガス容器本体の内側でＡｒプラズマを生成し、Ａｒイオンを前記高圧ガス容器本体の内周面にイオン衝突させて前記内周面をクリーニングする第１ステップと、
前記第１ステップ後に前記高圧ガス容器本体の内側に炭化水素及びシリコン含有化合物を含む第１原料ガスを供給し、プラズマＣＶＤ法により前記内周面にシリコン含有ダイヤモンドライクカーボンからなる下地層を形成する第２ステップと、
前記第２ステップ後に前記高圧ガス容器本体の内側に炭化水素を含む第２原料ガスを供給し、プラズマＣＶＤ法により前記下地層の上方にダイヤモンドライクカーボンからなる表面層を形成する第３ステップと、を含む、高圧ガス容器の製造方法。
［７］ 前記高圧ガス容器本体を第１電極とし、前記第１電極と前記高圧ガス容器本体の内側に挿入した第２電極との間で電圧を印加する、前記［６］に記載の高圧ガス容器の製造方法。
［８］ 前記Ａｒガス、前記第１原料ガス、及び前記第２原料ガスを、前記高圧ガス容器本体の内側にのみ供給する、前記［６］又は［７］に記載の高圧ガス容器の製造方法。
［９］ 前記第１ステップにおいて、前記クリーニングにより前記内周面を加熱する、前記［６］乃至［８］のいずれかに記載の高圧ガス容器の製造方法。
［１０］ 前記第２ステップ及び前記第３ステップにおいて、電流値を維持するように印加する電圧を制御する、前記［６］乃至［９］のいずれかに記載の高圧ガス容器の製造方法。
［１１］ 高圧ガス容器本体の内周面に被覆層を有する高圧ガス容器の製造装置であって、
高圧ガス容器本体の開口部を気密に封止する、絶縁性の封止部材と、
基端寄りの部分が前記高圧ガス容器本体の外側に位置し、先端寄りの部分が前記高圧ガス容器本体の内側に位置する、導電性のガス供給配管と、を備え、
前記封止部材の少なくとも一部が筒状部分を有し、
前記筒状部分の軸方向と前記基端寄りの部分の軸方向とが同軸となるように、前記基端寄りの部分が前記封止部材を貫通し、
前記筒状部分と前記ガス供給配管とが重なる領域が二重管構造となる、高圧ガス容器の製造装置。
［１２］ 前記ガス供給配管は、前記高圧ガス容器本体の外側で、アルゴンガス供給源、炭化水素供給源、及びシリコン含有化合物供給源のうち、少なくとも１つ以上と、それぞれ接続される、前記［１１］に記載の高圧ガス容器の製造装置。
［１３］ 前記ガス供給配管の先端に、絶縁性の配管が位置する、前記［１１］又は［１２］に記載の高圧ガス容器の製造装置。
［１４］ 排気経路をさらに備え、
前記二重管構造における前記封止部材と前記ガス供給配管との間の空間と、前記排気経路とが連通する、前記［１１］乃至［１３］のいずれかに記載の高圧ガス容器の製造装置。
［１５］ 電源をさらに備え、
前記電源の一方の端子が前記高圧ガス容器本体に接続され、前記電源の他方の端子が前記ガス供給配管に接続される、前記［１１］乃至［１４］のいずれかに記載の高圧ガス容器の製造装置。

【発明の効果】

【0013】

本発明の高圧ガス容器は、内周面とガスとの接触を抑制し、内周面へのガスの物理吸着量を減少し、充填時にも剥離することがない被覆層を備える。

【0014】

本発明の高圧ガス容器の製造方法は、上述した被覆層を低い温度で成膜が可能である。
また、本発明の高圧ガス容器の製造装置は、簡易な構成であり、大型の設備が不要である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態である高圧ガス容器の構成を示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態である高圧ガス容器の製造装置の構成を示す系統図である。

【図3】検証試験２の結果を示す図である。

【図4】検証試験３の結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
また、「～」で表される数値範囲は、「～」の前後の数値を下限値及び上限値とする数値範囲を示す。

【0017】

＜高圧ガス容器＞
先ず、本発明の一実施形態として、図１に示す高圧ガス容器２０について説明する。
なお、図１は、高圧ガス容器の構成を示す断面図である。

【0018】

図１に示すように、本実施形態の高圧ガス容器２０は、高圧ガス容器本体２１と、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａを被覆する被覆層２２と、を備える。
本実施形態の高圧ガス容器２０は、ダイヤモンドライクカーボン（以下、単に「ＤＬＣ」と記載する場合がある）を含む被覆層２２を高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａに設けることで、内周面２１ａとガスとの接触を抑制し、内周面２１ａへのガスの物理吸着量を減少させるものである。
また、本実施形態の高圧ガス容器２０の被覆層２２は、充填時にも剥離しない。

【0019】

高圧ガス容器本体２１は、高圧ガスの充填に使用する容器である。
高圧ガス容器本体２１の材質は、電気伝導率が１０^６（Ｓ／ｍ）と同等以上の導電性を有するものであれば、特に限定されない。このような材質としては、Ｍｎ鋼、アルミニウム合金、ステンレス鋼などが挙げられる。
また、高圧ガス容器本体２１の大きさ（容量）は、特に限定されないが、例えば、３．４ｌ容器、１０ｌ容器、４７l容器等が挙げられる。
なお、高圧ガス容器本体２１の材質や大きさとしては、高圧ガス保安法やＪＩＳ Ｂ ８２４１などの国内及び国際的な規格により、定められているものを用いることができる。

【0020】

被覆層（コーティング層ともいう）２２は、下地層２３と表面層２４とを含み、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａの保護膜として機能する。具体的には、被覆層２２は、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａ上に、下地層２３と表面層２４とがこの順で積層された構造を有する。

【0021】

保護膜である下地層２３は、シリコン含有ＤＬＣ膜から構成される。下地層２３は、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａの表面全体を均一に覆うように、内周面２１ａの直上に位置する。すなわち、下地層２３の一方の表面は、被覆層２２において高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａとの密着面となる。

【0022】

本実施形態の高圧ガス容器２０は、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａ（高圧ガス容器本体２１が金属製の場合は金属表面）の直上に、Ｓｉ含有ＤＬＣ膜からなる下地層２３を配置することで、内周面２１ａと被覆層２２との密着性を向上し、被覆層２２の内部応力を緩和できる。これにより、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａからの被覆層２２の剥離を防ぎつつ、被覆層２２の厚膜化が可能となる。

【0023】

表面層２４は、ＤＬＣ膜から構成される。表面層２４は、下地層２３の表面全体を均一に覆うように、下地層２３の上方に位置する。すなわち、表面層２４の一方の表面は、被覆層２２において最表層となる。

【0024】

本実施形態の高圧ガス容器２０は、被覆層２２の最表層に、化学的安定性の高いＤＬＣ膜からなる表面層２４を配置することで、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａとガスとの接触を抑制し、内周面２１ａへのガスの物理吸着量を減少させることができる。
また、被覆層２２の最表層に表面層２４を配置することで、シリコン含有ＤＬＣ膜からなる下地層２３とガスとの接触を抑制することができる。

【0025】

下地層２３を構成するシリコン含有ＤＬＣ、及び表面層２４を構成するＤＬＣは、ラマン分光分析におけるラマンスペクトルにおいて、ｄｉｓｏｒｄｅｒ－ｐｅａｋ（以下、単に「Ｄ－ｐｅａｋ」という場合がある）の強度（ＩＤ）と、ｇｒａｐｈｉｔｅ－ｐｅａｋ（以下、単に「Ｇ－ｐｅａｋ」という場合がある）の強度（ＩＧ）との比（ＩＤ／ＩＧ）が、それぞれ０．２６～０．７０の範囲であることが好ましく、０．３０～０．７０の範囲であることがより好ましく、０．３６～０．５５の範囲であることがさらに好ましい。強度比（ＩＤ／ＩＧ）が上記好ましい範囲であると、高圧ガス容器に高圧ガスを充填した際に容器が膨張した場合でも、ＤＬＣからなる膜及びシリコン含有ＤＬＣからなる膜の割れや剥離が起きない硬度とすることができる。

【0026】

また、下地層２３を構成するシリコン含有ＤＬＣ、及び表面層２４を構成するＤＬＣは、ラマン分光分析におけるラマンスペクトルにおいて、スペクトルのバックグラウンドの傾き（ｍ）と、「Ｇ－ｐｅａｋ」の強度（ＩＧ）との比（ｍ／ＩＧ）が、それぞれ０．５４～３４．８５の範囲であることが好ましく、１．０８～８．７１の範囲であることがより好ましく、１．８９～７．５８の範囲であることがさらに好ましい。比（ｍ／ＩＧ）が上記好ましい範囲であると、ＤＬＣからなる膜及びシリコン含有ＤＬＣからなる膜の柔軟性を向上することができる。

【0027】

なお、上述した強度比（ＩＤ／ＩＧ）、及び比（ｍ／ＩＧ）は、公知文献（“トライボロジスト”第５８巻 第８号（２０１３）５９６～６０２、「ラマン分光法によるＤＬＣ膜の機械特性評価および予測（第１報）」）に記載の方法により、算出する。
具体的には、強度比（ＩＤ／ＩＧ）は、顕微レーザーラマン分光システム（日本分光株式会社製：「ＮＲＳ－１０００」等）を用い、ＤＬＣからなる膜及びシリコン含有ＤＬＣからなる膜のｓｐ^２結合炭素に由来する「Ｇ－ｐｅａｋ」の強度ＩＧと、ｓｐ^３結合炭素クラスターの無秩序性に由来する「Ｄ－Ｐｅａｋ」の強度ＩＤとを測定し、それぞれの測定値から算出する。
また、比（ｍ／ＩＧ）は、顕微レーザーラマン分光システム（日本分光株式会社製：「ＮＲＳ－１０００」等）を用い、ラマンスペクトルのバックグラウンドの傾き（ｍ）と、「Ｇ－Ｐｅａｋ」の強度ＩＧとを測定し、それぞれの測定値から算出する。

【0028】

また、上述した公知文献に記載のように、強度比（ＩＤ／ＩＧ）は、下地層２３を構成するシリコン含有ＤＬＣ、及び表面層２４を構成するＤＬＣにおける「ｓｐ^３混成軌道の炭素」の割合に相当する。すなわち、下地層２３及び表面層２４のＤＬＣ中の「ｓｐ^３混成軌道の炭素」の割合は、４５～７０％が好ましく、４５～６５％がより好ましく、５０％～６０％がさらに好ましい。

【0029】

同様に、上述した公知文献に記載のように、比（ｍ／ＩＧ）は、下地層２３を構成するシリコン含有ＤＬＣ、及び表面層２４を構成するＤＬＣにおける「水素含有量」に相当する。すなわち、下地層２３及び表面層２４のＤＬＣ中の「水素含有量」の割合は、２０～５０％が好ましく、２５～４０％がより好ましく、２９％～３９％がさらに好ましい。

【0030】

下地層２３を構成するシリコン含有ＤＬＣは、ＤＬＣ膜中のシリコン含有量が０．０１～５０原子％であることが好ましく、０．０３～３０原子％であることがより好ましく、０．０５～２０原子％であることがさらに好ましい。ＤＬＣ膜中のシリコン含有量が上記好ましい範囲であると、上述したように高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａとの密着性の向上効果、及び被覆層２２の内部応力の緩和の効果が得られる。

【0031】

なお、下地層２３を構成するシリコン含有ＤＬＣ膜中のシリコン含有量は、市販の走査型電子顕微鏡（例えば、株式会社日立ハイテクノロジーズ製；「Ｓ－４３００」等）に付属するエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザー（ＳＥＭ－ＥＤＸ）により測定できる。

【0032】

下地層２３の厚さは、２μｍ以下が好ましく、１．５μｍ以下であることがより好ましく、１．３μｍ以下であることがさらに好ましい。下地層２３の厚さが上記の上限以下であると、上述したように高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａとの密着性の向上効果、及び被覆層２２の内部応力の緩和の効果が得られる。また、下地層２３の厚さの下限としても、特に限定されないが、上記効果が得られる観点から、例えば、０．０１μｍ以上であることが好ましい。

【0033】

表面層２４の厚さは、２μｍ以下が好ましく、１．５μｍ以下であることがより好ましく、１．３μｍ以下であることがさらに好ましい。表面層２４の厚さが上記好ましい範囲であると、上述したように高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａとガスとの接触を抑制し、内周面２１ａへのガスの物理吸着量を減少させることができる。また、表面層２４の厚さの下限としても、特に限定されないが、上記効果が得られる観点から、例えば、０．０１μｍ以上であることが好ましい。

【0034】

被覆層２２の総厚は、３μｍ以下が好ましく、２．８μｍ以下であることがより好ましく、２．５μｍ以下であることがさらに好ましい。被覆層２２の総厚が上記好ましい範囲であると、高圧ガス容器２０に高圧ガスを充填する際であっても、高圧ガス容器２０の内周面から被覆層２２が剥離しない。また、被覆層２２の厚さの下限としても、特に限定されないが、上記効果が得られる観点から、例えば、０．０２μｍ以上であることが好ましい。

【0035】

下地層２３、表面層２４、及び被覆層２２の厚さは、市販の高分解能走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）（日本電子株式会社製：「ＪＳＭ－７８００Ｆ Ｐｒｉｍｅ」等）を用いて測定できる。

【0036】

＜高圧ガス容器の製造装置＞
次に、本発明の一実施形態として、図２に示す高圧ガス容器の製造装置１について説明する。
なお、図２は、高圧ガス容器の製造装置１の構成を示す系統図である。

【0037】

図２に示すように、本実施形態の高圧ガス容器の製造装置（以下、単に「製造装置」という場合がある）１は、封止部材２、ガス供給配管３、ガス供給経路Ｌ１、排気経路Ｌ２、電源４、を備えて概略構成されている。本実施形態の製造装置１は、高圧ガス容器本体２１の内周面に被覆層２２が形成された、上述した高圧ガス容器２０の製造装置である。

【0038】

成膜対象となる高圧ガス容器本体２１は、絶縁性の材料から構成される支持台５の上に載置されている。これにより、後述するように高圧ガス容器本体２１に負バイアスをかけた際に、地面への伝搬を防止する。

【0039】

封止部材２は、高圧ガス容器本体２１の開口部（容器弁を取り付ける部分）に接続し、容器内側の空間を気密に封止する部材である。

【0040】

封止部材２は、少なくとも一部に中空の筒状部分を有する。封止部材２の筒状部分は、上面２ａが閉塞し、底面２ｂが開口する。また、封止部材２の筒状部分の胴部には、筒状部分の軸方向に対して垂直方向に拡径するように、周方向に亘ってフランジ部２ｃが設けられている。

【0041】

封止部材２は、筒状部分の軸方向と高圧ガス容器本体２１の軸方向とが一致するように、底面２ｂから高圧ガス容器本体２１の内側に挿入され、フランジ部２ｃが高圧ガス容器本体２１の開口部に接触する位置に取り付けられる。封止部材２は、高圧ガス容器本体２１に取り付けられた状態で、上面２ａが高圧ガス容器本体２１の外側に位置し、底面２ｂが容器内側の空間に開口する。

【0042】

封止部材２は、高圧ガス容器本体２１と、それ以外の装置の構成とを絶縁するために、絶縁性の材質から構成されている。このような材質としては、特に限定されないが、プラスチックやゴム等の有機材料、セラミック等の無機材料が挙げられる。
これらの中でも、耐熱性の観点からＰＴＦＥ等のフッ素樹脂製の封止部材２を用いることが好ましい。
なお、封止部材２の全体が絶縁性の材料から構成されていてもよいし、高圧ガス容器本体２１と接する部分に絶縁コーティングを施す等、一部のみ絶縁性の材料から構成されていてもよい。

【0043】

ガス供給配管３は、封止部材２を介して高圧ガス容器本体２１の内側に挿入された状態で、ガス導入配管と陽極とを兼ねる、筒状の中空部材である。

【0044】

ガス供給配管３は、基端寄りの部分３Ａと、上記基端寄りの部分３Ａよりも拡径された先端寄りの部分３Ｂとを有する。基端寄りの部分３Ａと先端寄りの部分３Ｂとは、それぞれの軸方向が同軸となるように接続されている。

【0045】

基端寄りの部分３Ａの一部は、高圧ガス容器本体２１の外側に位置する。また、基端寄りの部分３Ａの残部は、封止部材２の筒状部分の軸方向と基端寄りの部分３Ａの軸方向とが同軸となるように封止部材２の上面２ａを貫通して、高圧ガス容器本体２１の内側に位置する。これにより、封止部材２の筒状部分と、ガス供給配管３の基端寄りの部分３Ａとが重なる領域が、ガス供給配管３の基端寄りの部分３Ａを内管とし、封止部材２の筒状部分を外管とする二重管構造を構成する。また、ガス供給配管３と高圧ガス容器本体２１とが接触することがなく、ガス供給配管３と高圧ガス容器本体２１とを確実に絶縁できる。
なお、高圧ガス容器本体２１のネジ部でのアーキングや放電集中を防ぎ、且つ、高圧ガス容器本体２１とガス供給配管３との接触を確実に防ぐため、ガス供給配管３の周囲を覆うように、絶縁性の素材から構成される配管スリーブを設けてもよい。

【0046】

先端寄りの部分３Ｂは、高圧ガス容器本体２１の内側に位置する。また、先端寄りの部分３Ｂの先端、すなわち、ガス供給配管３の先端は、高圧ガス容器本体２１の内側に開口している。これにより、ガス供給配管３を介して、高圧ガス容器本体２１の内側に各種ガスを供給できる。

【0047】

なお、ガス供給口は、先端寄りの部分３Ｂの先端に加えて、先端寄りの部分３Ｂの筒状部分の周方向に複数の孔を設け、これらの孔をガス供給孔とする構成であってもよい。先端寄りの部分３Ｂの軸方向にもガス供給孔を設ける構成とすることで、高圧ガス容器本体２１の内側に、軸方向により均一に各種ガスを供給できる。

【0048】

ガス供給配管３は、少なくとも陽極として機能する部分が導電性を有する。ガス供給配管３の材質としては、電気伝導率が１０^６（Ｓ／ｍ）と同等以上の導体であれば限定されるものではなく、例えば、ステンレス、銅等が挙げられる。

【0049】

ガス供給配管３の先端には、絶縁性の配管６が位置する。導電性のガス供給配管３の先端に絶縁性の配管６を設けることで、プラズマ生成時の放電集中を防ぐことができる。配管６の材質は特に限定されるものではないが、例えば、セラミック、フッ素樹脂等の絶縁材料が挙げられる。

【0050】

ガス供給配管３の基端寄りの部分３Ａには、ガス供給経路Ｌ１の先端が接続されている。
ガス供給経路Ｌ１は、基端側が経路Ｌ１Ａ～Ｌ１Ｃに分岐し、経路Ｌ１Ａがアルゴンガス供給源（図示略）と、経路Ｌ１Ｂが炭化水素供給源（図示略）と、経路Ｌ１Ｃがシリコン含有化合物供給源と、それぞれ接続されている。
すなわち、ガス供給配管３は、高圧ガス容器本体２１の外側で、アルゴンガス供給源、炭化水素供給源、及びシリコン含有化合物供給源と、それぞれ接続されている。
また、経路Ｌ１Ａ～Ｌ１Ｃには、流量調節器（ＭＦＣ）７Ａ～７Ｃがそれぞれ設けられている。

【0051】

炭化水素（炭素及び水素源）としては、特に限定されるものではなく、例えば、メタン、アセチレン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系ガスが挙げられる。
シリコン含有化合物（シリコン源）としては、特に限定されるものではなく、例えば、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）等が挙げられる。

【0052】

このような構成により、本実施形態の製造装置１は、クリーニングガスとなるアルゴンガス、炭素及び水素源となる炭化水素、及びシリコン源となるシリコン含有化合物をそれぞれ任意の流量に調整した後、高圧ガス容器本体２１の内側に供給できる。

【0053】

排気経路Ｌ２は、高圧ガス容器本体２１の外側に位置する。排気経路Ｌ２は、高圧ガス容器本体２１の内側の雰囲気を当該高圧ガス容器本体２１の外側に排出するための経路である。

【0054】

排気経路Ｌ２の一端は、高圧ガス容器本体２１の外側で封止部材２と接続されている。そして、排気経路Ｌ２は、二重管構造を構成する封止部材２の筒状部分とガス供給配管３の基端寄りの部分３Ａとの間の空間と連通している。これにより、高圧ガス容器本体２１の内側の雰囲気を、封止部材２の二重管構造の部分を介して、排気経路Ｌ２へ排出できる。

【0055】

排気経路Ｌ２は、途中で経路Ｌ２Ａ，Ｌ２Ｂに分岐した後、再び合流する。
分岐前の排気経路Ｌ２には、バルブＶ１と真空計８とが位置する。
また、経路Ｌ２Ａには、ターボ分子ポンプ９が位置し、その前後にバルブＶ２，Ｖ３がそれぞれ配置されている。
また、バイパス経路となる経路Ｌ２Ｂには、バルブＶ４が配置されている。
さらに、合流後の排気経路Ｌ２には、ロータリーポンプ１０が配置されている。

【0056】

本実施形態の製造装置１は、バルブＶ１～Ｖ３を開放し、バルブＶ４を閉止して、ターボ分子ポンプ９及びロータリーポンプ１０を運転することで、高圧ガス容器本体２１の内側を、１×１０^－３～９×１０^－１（Ｐａ）の真空度とすることが好ましく、１×１０^－３～１×１０^－１（Ｐａ）の真空度とすることがより好ましい。
なお、排気経路Ｌ２の他端は、図示略の除害装置等に接続されている。

【0057】

電源４は、高圧ガス容器本体２１の外側に位置する。電源４としては、直流パルス電源を適用できる。電源４には、正極側の配線４Ａと負極側の配線４Ｂとが接続されている。
正極側の配線４Ａの先端には、図示略の端子（正極端子）が設けられており、この端子が高圧ガス容器本体２１の外側においてガス供給配管３の基端寄りの部分３Ａと接続されている。
負極側の配線４Ｂの先端には、図示略の端子（負極端子）が設けられており、この端子が高圧ガス容器本体２１と接続されている。

【0058】

電源４の印加電圧は、特に限定されるものではなく、例えば、－５００～－７００（Ｖ）の印加電圧とすることが好ましく、－５００～－６５０（Ｖ）の印加電圧とすることがより好ましい。

【0059】

本実施形態の製造装置１は、高圧ガス容器本体２１の内側に各種ガスを供給した状態で、電源４により高圧ガス容器本体２１の内側で、高圧ガス容器本体２１とガス供給配管３との間に任意の電圧を印加することができる。これにより、本実施形態の製造装置１は、高圧ガス容器本体２１の内側に、各種ガスのプラズマを生成できる。

【0060】

＜高圧ガス容器の製造方法＞
次に、本発明の一実施形態として、高圧ガス容器２０の製造方法について説明する。なお、本実施形態の高圧ガス容器２０の製造方法（以下、単に「製造方法」ともいう）は、上述した製造装置１を用いて行うことができる。
本実施形態の製造方法は、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａをクリーニングする第１ステップと、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａにシリコン含有ＤＬＣからなる下地層２３を形成する第２ステップと、下地層２３の上方にＤＬＣからなる表面層２４を形成する第３ステップと、を含んで、概略構成される。
以下、各ステップについて、詳細に説明する。

【0061】

（第１ステップ）
第１ステップでは、高圧ガス容器本体２１の内側にＡｒガスを供給し、高圧ガス容器本体２１の内側でＡｒプラズマを生成し、Ａｒイオンを高圧ガス容器本体２１の内周面にイオン衝突させて内周面をクリーニングする。

【0062】

具体的には、図２に示すように、先ず、被覆層（図示略）を形成する高圧ガス容器本体２１を支持台５上に載置して固定する。次いで、高圧ガス容器本体２１の開口部に封止部材２及びガス供給配管３を取り付ける。

【0063】

次に、ロータリーポンプ１０を運転し、Ｖ１、Ｖ４を開放して高圧ガス容器本体２１の内側を１００Ｐａ以下の真空度となるまで真空引きする。その後、Ｖ３、Ｖ２を開放し、Ｖ４を閉止した後、ターボ分子ポンプ９を運転して、高圧ガス容器本体２１の内側を、例えば、１～９×１０^－２（Ｐａ）の真空度となるまで真空引きする。次いで、経路Ｌ１Ａ及びガス供給経路Ｌ１を介してアルゴンガスを所要の流量、例えば、１０～１００（ｍｌ／ｍｉｎ）で高圧ガス容器本体２１の内側に供給し、容器内を所要の真空度、例えば、５～２０（Ｐａ）に維持する。

【0064】

次に、電源４の負極側の配線４Ｂをガス容器本体２１と接続して第１電極とし、正極側の配線４Ａをガス供給配管３と接続して第２電極とした後、電源４を操作して、高圧ガス容器本体２１に所要の負バイアス、例えば、－５００～－７００（Ｖ）を印加する。これにより、高圧ガス容器本体２１の内側に、Ａｒプラズマを生成する。次いで、生成したＡｒプラズマを高圧ガス容器本体２１の内周面にイオン衝突させて内周面をクリーニングする。これにより、高圧ガス容器本体２１の内周面の自然酸化膜や、僅かな錆、塵を除去する。

【0065】

Ａｒプラズマによる処理時間は、特に限定されないが、例えば、５～６０分とすることができ、１０～４５分とすることが好ましく、１５～３０分とすることがより好ましい。処理時間を上記好ましい範囲とすることで、高圧ガス容器本体２１の内周面を確実にクリーニングできるとともに、当該クリーニングにより高圧ガス容器本体２１の内周面の温度を所要の温度範囲となるように加熱できる。

【0066】

第１ステップのＡｒプラズマクリーニングは、Ａｒイオンを高圧ガス容器本体２１の内周面にイオン衝突させて行うが、その際の発熱を利用し、高圧ガス容器本体２１の内周面を加熱する。内周面の温度としては、５０～１６０℃とすることができ、６０～１５０℃とすることが好ましく、７０～１４０℃とすることがより好ましい。上記温度範囲に幅内周面の温度を上記好ましい範囲とすることで、高圧ガス容器本体２１を外側から加熱することなく、皮膜の成膜に必要な温度まで高圧ガス容器本体２１の内周面を加熱できる。また、本実施形態の製造方法によれば、高圧ガス容器本体２１の外側から加熱する加熱装置が不要となるため、製造装置１を簡易な構成とすることができる。

【0067】

なお、Ａｒプラズマによるクリーニングでは、Ａｒプラズマ密度分布の偏りの影響により、高圧ガス容器本体２１の首部、胴部（中央部）、及び底部に温度分布が生じる場合がある。この場合、内周面の温度としては、最も温度が低い部分が７０℃以上とすることが好ましい。

【0068】

（第２ステップ）
次に、第２ステップでは、第１ステップ後に高圧ガス容器本体２１の内側に炭化水素及びシリコン含有化合物を含む第１原料ガスを供給し、プラズマＣＶＤ法によって高圧ガス容器本体２１の内周面にシリコン含有ＤＬＣからなる下地層を形成する。

【0069】

具体的には、先ず、第１ステップで使用したＡｒプラズマ雰囲気を高圧ガス容器本体２１の内側から排気経路Ｌ２に排気して、高圧ガス容器本体２１の内側を、例えば、１～９×１０^－２（Ｐａ）の真空度となるまで真空引きする。次いで、経路Ｌ１Ａからキャリアガスとしてアルゴンガスを所要の流量、例えば、５～５０（ｍｌ／ｍｉｎ）でガス供給経路Ｌ１に供給し、経路Ｌ１Ｂから炭素源として炭化水素ガスを所要の流量、例えば、１０～１００（ｍｌ／ｍｉｎ）でガス供給経路Ｌ１に供給し、経路Ｌ１Ｃからシリコン源としてシリコン含有化合物ガスを所要の流量、例えば、０．１～５（ｍｌ／ｍｉｎ）でガス供給経路Ｌ１に供給し、これらの混合ガスを第１原料ガスとして、ガス供給経路Ｌ１及びガス供給配管３を介して高圧ガス容器本体２１の内側に供給する。その際、容器内を所要の真空度、例えば、５～３０（Ｐａ）に維持する。

【0070】

次に、電源４を操作し、高圧ガス容器本体２１に所要の負バイアス、例えば、－５００～－７００（Ｖ）を印加して、プラズマＣＶＤ法により、高圧ガス容器本体２１の内周面に、シリコン含有ＤＬＣからなる被膜を成膜する。

【0071】

成膜時間は、特に限定されるものではなく、シリコン含有ＤＬＣ膜の膜厚に応じて、適宜選択できる。具体的には、成膜時間としては、例えば、２～６０分とすることができ、２～５０分とすることが好ましく、２～４０分とすることがより好ましい。成膜時間を上記好ましい範囲とすることで、高圧ガス容器本体２１の内周面に、シリコン含有ＤＬＣからなる下地層を所要の厚さで形成できる。

【0072】

（第３ステップ）
次に、第３ステップでは、第２ステップに続いて、高圧ガス容器本体２１の内側に炭化水素を含む第２原料ガスを供給し、プラズマＣＶＤ法により下地層の上方にＤＬＣからなる表面層を形成する。

【0073】

具体的には、先ず、経路Ｌ１Ａ、Ｌ１Ｂ、Ｌ１Ｃからのガスの供給を停止し、１～９×１０^－２（Ｐａ）の真空度となるまで真空引きする。次に、アルゴンガスと炭化水素ガスとの混合ガスを第２原料ガスとして、ガス供給経路Ｌ１及びガス供給配管３を介して高圧ガス容器本体２１の内側に供給する。その際、容器内の真空度、及び印加電圧は、第２ステップと同様の範囲に維持し、プラズマＣＶＤ法により、シリコン含有ＤＬＣからなる下地層上に、ＤＬＣからなる被膜を成膜する。

【0074】

成膜時間は、特に限定されるものではなく、ＤＬＣ膜の膜厚に応じて、適宜選択できる。具体的には、成膜時間としては、例えば、２～６０分とすることができ、２～５０分とすることが好ましく、２～４０分とすることがより好ましい。成膜時間を上記好ましい範囲とすることで、高圧ガス容器本体２１の内周面において、シリコン含有ＤＬＣからなる下地層の上方に、ＤＬＣからなる表面層を所要の厚さで形成できる。
以上のステップにより、図１に示すように、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａに被覆層２２が設けられた高圧ガス容器２０を製造できる。

【0075】

本実施形態の製造方法では、Ａｒガス、第１原料ガス、及び第２原料ガスを、高圧ガス容器本体２１の内側にのみ供給する。したがって、本実施形態の製造方法に用いる製造装置１において、高圧ガス容器本体２１の全体を覆うための大型のチャンバーが不要となるため、製造装置１を小型化できる。

【0076】

なお、本実施形態の製造方法は、第２ステップ及び第３ステップにおいて、電流値を維持するように印加する電圧を制御することが好ましい。これにより、シリコン含有ＤＬＣからなる下地層２３、及びＤＬＣからなる表面層２４の厚さを制御するとともに、常に同じ膜質とすることができる。

【0077】

以上説明したように、本実施形態の高圧ガス容器２０によれば、ＤＬＣを含む被覆層２２を高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａに備えるため、内周面２１ａとガスとの接触を抑制し、内周面２１ａへのガスの物理吸着量を減少させることができる。

【0078】

また、本実施形態の高圧ガス容器２０によれば、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａの直上に、Ｓｉ含有ＤＬＣ膜からなる下地層２３が位置するため、内周面２１ａと被覆層２２との密着性が向上し、被覆層２２の内部応力が緩和される。したがって、高圧ガス容器２０へのガス充填時にも、高圧ガス容器本体２１の内周面２１ａから被覆層２２が剥離することがない。

【0079】

本実施形態の製造方法によれば、Ａｒプラズマによるクリーニング時に、Ａｒイオン衝突による発熱を利用して、被覆層２２の成膜に必要な温度まで高圧ガス容器本体２１の内周面を加熱できる。

【0080】

また、本実施形態の製造方法によれば、プラズマＣＶＤによるドライ処理によって被覆層２２を成膜するため、ガス流量、容器内の真空度、電流値（負バイアス電圧）、及び成膜時間を毎回に一定に維持することで、高圧ガス容器に設ける被覆層２２の個体差を極小化できる。

【0081】

本実施形態の製造装置１によれば、高圧ガス容器本体２１の外側から加熱する加熱装置が不要となるため、製造装置１を簡易な構成とすることができる。

【0082】

本実施形態の製造方法、及び製造装置１では、Ａｒガス、第１原料ガス、及び第２原料ガスを、高圧ガス容器本体２１の内側にのみ供給するため、高圧ガス容器本体２１の全体を覆うための大型のチャンバーが不要となる。したがって、本実施形態の製造装置１を小型化できる。

【0083】

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【実施例0084】

以下、実施例によって本発明の効果を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。

【0085】

＜検証試験１＞
図２に示す製造装置１を用い、以下の手順で高圧ガス容器本体に被覆層を形成して、高圧ガス容器を製造した。

【0086】

（製造方法）
先ず、Ｍｎ鋼製の高圧ガス容器本体（容量：１０Ｌ）の容器内を１０^－２（Ｐａ）程度まで真空引きした後、Ａｒガスを４０（ｍｌ／ｍｉｎ）の流量で容器内に供給した。この際、容器内を９～１１（Ｐａ）の真空度に維持した。
次に、高圧ガス容器本体に－５００Ｖ～－５６０Ｖ程度の負バイアスを印加（電流値を４Ａに維持）して、容器の内側にＡｒプラズマを生成し、Ａｒイオンを容器の内周面にイオン衝突させた。この処理を２０分間行って、容器の内周面の自然酸化膜や僅かな錆、塵を除去した。また、イオン衝突によって容器の内周面が加熱され、容器温度は約７０℃～１４０℃となった。

【0087】

次に、再び容器内を１０^－２（Ｐａ）程度まで真空引きした後、Ａｒガスの流量：１０（ｍｌ／ｍｉｎ）、メタン（ＣＨ_４）ガスの流量：３０（ｍｌ／ｍｉｎ）、トリメチルシラン（ＴＭＳ）の流量：０．５（ｍｌ／ｍｉｎ）として容器内に供給し、容器内を１４～１７（Ｐａ）の真空度に維持した。
次に、高圧ガス容器本体に－５００Ｖ～－５４０Ｖ程度の負バイアスを印加（電流値を１．７Ａに維持）し、２５分間成膜して、Ｓｉ含有ＤＬＣ膜（下地層）を形成した。
次いで、Ａｒガスの流量：１０（ｍｌ／ｍｉｎ）、メタン（ＣＨ_４）ガスの流量：３０（ｍｌ／ｍｉｎ）、トリメチルシラン（ＴＭＳ）の流量：０（ｍｌ／ｍｉｎ）に変更した後、５分間成膜して、ＤＬＣ膜（表面層）を形成した。

【0088】

（試験片の準備）
ＤＬＣ膜を成膜した容器について、以下の方法により、試験片を作成した後、膜厚評価、及び膜組成評価に用いた。
（１）容器の軸方向において、底部からの高さ：４０～５０ｍｍの位置（底部）、４２５～４３５ｍｍの位置（中部）、７３５～７４５ｍｍの位置（上部）で容器を輪切りにし、それぞれ１０ｍｍ幅のリングを切り出す。
（２）それぞれのリングから、１０ｍｍ角の試験片を１つずつ切り出す。

【0089】

（膜厚評価）
膜厚測定装置（日本電子株式会社製：「ＪＳＭ－７８００Ｆ Ｐｒｉｍｅ」等）を用い、それぞれの高さの試験片について、形成したＤＬＣ膜（表面層）の膜厚を５回測定し、最大値および最小値を除いた３点の平均値を求めた。
３つの試験片の平均値は、１．２μｍであった。

【0090】

（膜組成評価）
顕微レーザーラマン分光システム（日本分光株式会社製：ＮＲＳ－１０００）を用い、３つの試験片について、ラマンスペクトルの強度比（ＩＤ／ＩＧ）、及び比（ｍ／ＩＧ）をそれぞれ５回測定し、最大値および最小値を除いた３点の平均値を求めた。結果を以下の表１に示す。

【0091】

【表1】

【0092】

表１に示すように、容器の軸方向において、膜組成がいずれも好ましい範囲内であることから、容器の部位ごと、及び容器単位で均一なＤＬＣ膜（表面層）が形成されたことを確認できた。

【0093】

（剥離評価）
先ず、ＤＬＣ膜からなる被覆層を形成した高圧ガス容器に、ゲージ圧力２４．５（ＭＰａ）の圧力をかけて容器を膨張させた。その後、大気圧に戻し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による被覆層の表面観察を行った結果、剥離は認められなかった。

【0094】

＜検証試験２＞
（試験例１～３）
検証例１と同様にして、試験例１～３の高圧ガス容器を製造した。
試験例１～３の高圧ガス容器に、二酸化窒素（ＮＯ_２）を５００ｐｐｍの濃度で含む窒素（Ｎ_２）ガスをゲージ圧力１４．７（ＭＰａ）でそれぞれ充填した後、高圧ガス容器内の二酸化窒素の濃度安定性を検証した。

【0095】

図３は、試験例１～３の濃度安定性の検証結果を示す図である。図３中、Ｘ軸は経過日数（日）を示し、Ｙ軸は充填日翌日の二酸化窒素濃度との偏差（％）を示す。
図３に示すように、試験例１～３の高圧ガス容器では、充填日の翌日の二酸化窒素濃度からの偏差がいずれも±５％以内に収まっていた。

【0096】

さらに、充填日から３６５日経過時点で、圧力低下によるガスの脱離を確認するためにゲージ圧力０．５ＭＰａまで減圧後した。減圧後であっても、充填日翌日の二酸化窒素濃度からの偏差がいずれも±５％以内に収まっており、大きな吸着や脱離がなく良好な結果であることを確認した。

【0097】

＜検証試験３＞
（試験例４～６）
検証例１と同様にして、試験例４～６の高圧ガス容器を製造した。
試験例４～６の高圧ガス容器に、一酸化窒素（ＮＯ）を５０ｐｐｍの濃度で含む窒素（Ｎ_２）ガスをゲージ圧力１４．７（ＭＰａ）でそれぞれ充填した後、高圧ガス容器内の一酸化窒素の濃度安定性を検証した。

【0098】

図４は、検証例４～６の濃度安定性の検証結果を示す図である。図４中、Ｘ軸は経過日数（日）を示し、Ｙ軸は充填日翌日の一酸化窒素濃度との偏差（％）を示す。
図４に示すように、試験例４～６の高圧ガス容器では、充填日の翌日の一酸化窒素濃度からの偏差がいずれも±５％以内に収まっていた。

【0099】

さらに、充填日から３６５日経過時点で、圧力低下によるガスの脱離を確認するためにゲージ圧力０．５ＭＰａまで減圧後した。減圧後であっても、充填日の翌日の一酸化窒素濃度からの偏差がいずれも±５％以内に収まっており、大きな吸着や脱離がなく良好な結果であることを確認した。

【0100】

高圧ガス容器の内周面に、ラマン分光分析におけるラマンスペクトルの強度比（ＩＤ／ＩＧ）が０．３６～０．５５の範囲であり、かつ比（ｍ／ＩＧ）が１．８９～７．５８の範囲であるＤＬＣ膜からなる被覆層を形成することで、１年間は充填日の翌日の濃度からの偏差が±５％以内にガスの濃度を維持できることを確認できた。また、形成されたＤＬＣ膜からなる被覆層は、ゲージ圧力２４．５ＭＰａにおける容器膨張にも追従することができ、剥離しないことを確認できた。
このような濃度安定性を備える本発明の高圧ガス容器は、長期間にわたって成分ガスの濃度が低下することがないため、標準ガス等の高圧ガス充填用に適用可能である。

【符号の説明】

【0101】

１・・・高圧ガス容器の製造装置（製造装置）
２・・・封止部材
３・・・ガス供給配管
４・・・電源
５・・・支持台
６・・・絶縁性配管（配管）
７Ａ～７Ｃ・・・流量調節器（ＭＦＣ）
８・・・真空計
９・・・ターボ分子ポンプ
１０・・・ロータリーポンプ
２０・・・高圧ガス容器
２１・・・高圧ガス容器本体
２１ａ・・・内周面
２２・・・被覆層
２３・・・下地層
２４・・・表面層
Ｌ１・・・ガス供給経路
Ｌ２・・・排気経路
Ｖ１～Ｖ４・・・バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】