オプトスペクトロスコピ-によるプラズマ反応機構の研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01632526
• Research Institution: Toyo University
• Principal Investigator: 坂本 雄一 東洋大学, 工学部, 教授 (70167427)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村山 洋一 東洋大学, 工学部, 教授 (40057956) ; 森川 滝太郎 東洋大学, 工学部, 教授 (80191013) ; 柏木 邦宏 東洋大学, 工学部, 助教授 (30058094) ; 小室 修二 東洋大学, 工学部, 助教授 (90120336) ; 小海 秀樹 東洋大学, 工学部, 講師 (80058099)
• Keywords: 反応性プラズマ / ECRプラズマ / 高周波プラズマ / 分光計測 / エネルギ-注入

Research Abstract

反応性プラズマを利用するに当っては必要とする粒子の生成と消減に関する知見が必須である。本研究では生成過程に深く関係する電磁界からプラズマへのエネルギ-注入機構を、分光学的に、即ち非接触的に調べる事を目的として実験を行なった。
プラズマを、エネルギ-注入機構という観点から分類すれば、共鳴プラズマと非共鳴プラズマに分けることができる。本研究では共鳴プラズマとして電子サイクロトロン共鳴プラズマを採用した。磁界中の電子のサイクロトロン周波数とマイクロ波の周波数が一致した条件下で、マイクロ波から共鳴的にエネルギ-がプラズマ電子に移行する。又非共鳴プラズマとしては高周波プラズマを採用した。この場合物理的に特別な条件はなく、電界による荷電粒子の加速によってエネルギ-が注入される。共鳴プラズマ生成には2.45GHzのマイクロ波を用い、観測窓の視野に共鳴磁界(0.0875T)を設け勾配の強い磁界配位とした。又高周波プラズマ発生には13.56MHzの短波を用いた。予測される結果は、或波長の放射強度の空間分布を測定すると、共鳴プラズマでは、共鳴点近くで強度が強くなり、非共鳴プラズマでは電極の翌くで強度が上がる事である。
酸素プラズマを生成し、原子線777nmの空間分布を測定した結果ECRの場合圧力が10^<-4>Torr台では共鳴点付近の発光強度はあがらない(励起衝突があまり起らない)が、圧力を一桁上げると共鳴点付近の発光強度が上がる事が認められた。又高周波プラズマの場合は電極付近で電極に近ずく程強度が増す事が認められた。従って結論としては、分光法を適用してエネルギ-吸収機構を解明する端緒を得る事に成功したと言える。

Research Products

• [Publications] K.Okazaki,Y.Sakamoto,N.Yamaguch外3名: "Spectroscopic Measurements and New Monitor System of ECR Discharge Cleaning in a Tandem Mirror GAMMA 10." Jpn.J.Appl.Physics. 28. 2323-2324 (1989)
• [Publications] H.Kokai,K.Kashiwagi,Y.Sakamoto外2名: "Zinc Oxide Film Synthesized by ECR Oxygen Plasma." Jpn.J.Appl.Physics. 28. 2268-2271 (1989)
• [Publications] Y.Sakamoto,K.Yano,H.Oyama外3名: "Deterioration of Molybdenum Disulphide(MoS_2)by Hydrogen Plasma Irradiation" J.Nucl.Mater.162-164. 932-934 (1989)