新原理緩和発振オプトガルバニックレ-ザ-分光の基礎と応用

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02452087
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 藤井 寛一 茨城大学, 工学部・電気電子工学科, 教授 (00054354)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 東之 茨城大学, 工学部・共通講座, 講師 (30202154) ; 小沢 哲 茨城大学, 工学部・共通講座, 助教授 (20125793)
• Keywords: オプトガルバニック現象 / 緩和発振 / オプトガルバニック信号 / 準安定準位密度 / 励起準位密度

Research Abstract

プラズマに特定波長のレ-ザ-光を照射することにより、プラズマのインピ-ダンスが変化する。いわゆるオプトガルバニック現象は、従来、放電電圧あるいは放電電流の僅かな変化を検出することにより確認がなされてきたが、このような方法では雑音の中にうもれた信号をひろい出すような難しさがあり、ロックイン増幅器を用いるなど、現象の検出には格別の努力が必要であった。これに対し、電圧の微小変化を周波数に変換する緩和発振によるオプトガルバニック現象の検出法は従来の方式よりも2桁も感度のよい検出ができる。当初ネオン球を測定対象として米国スタンフォ-ド大学A.L.Shawlow教授との共同研究により開発された、この新しい方法を一般的なグロ-放電管に拡張し、陰極暗部、負グロ-、ファラデ-暗部、陽光柱の各プラズマ中における発光強度とオプトガルバニック信号の対比を行うことによって所期の興味深い結果を得た。すなわち発光強度が最大となる負グロ-プラズマ中でオプトガルバニック信号も最強となり、準安定準位密度、および各励起準位密度の空間分布を計測する際に効果を発揮することが示唆され、基礎実験のかためができた。
本科研費により整備されたAr^+イオンレ-ザ-励起色素レ-ザ-の性能も本研究目的にかなった高性能のものであり、次年度に予定されているプラズマ計測、分光学的検証への準備が整った。

Research Products

• [Publications] Fujii K.: "Relaxationーoscillation detection of optogalvanic supectra" Optics Letters. 15,2. 142-144 (1990)
• [Publications] Satoru O: "Computer experiment of initial kinetics of vacumーdeposited thin films" Vacume. 41. 1109-1110 (1990)
• [Publications] Satoru O: "Photoconductive and gassensitive properties of ultrative ZnO particle layers prepared by gas evaporation technique" Vacume. 41. 1639-1637 (1990)