再結合酸素プラズマにおける負イオン・オゾン生成の競合過程

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03452284
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 門田 清 名古屋大学, プラズマ科学センター, 助教授 (60093019)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三重野 哲 静岡大学, 理学部, 助手 (50173993) ; 庄司 多津男 名古屋大学, プラズマ科学センター, 助教授 (50115581)
• Keywords: 酸素プラズマ / 再結合 / 負イオン / オゾン

Research Abstract

平成3年度の研究実施計画では以下の課題を設定して研究を行った。
1)現有の磁場プラズマ発生装置を用いて10MHz帯での高周波によって10^<13>cm^<ー3>程度の高密度酸素プラズマを発生させる。2)ガス圧力,高周波パワ-の関数として,プラズマの電子密度,温度を静電プロ-ブで測定し,また生成された各種イオンを質量分析計を用いて測定する。3)発光分光法を用いて各種粒子の密度をモニタ-する。
1)の課題については,周波数11ー13.56MHz,パワ-【less than or similar】5kwの高周波を用いて,10^<13>cm^<ー3>の酸素プラズマを生成することができた。2)については,静電プロ-ブによる測定により,パワ-が1KWで密度10^<12>cm^<ー3>,温度4ev,またパワ-を4kwにすると,密度が10^<13>cm^<ー3>,温度6eVの高密度プラズマが生成されることを確認した。さらに,プラズマイオン計測のための質量分析計を整備して,正イオン計測ができるように準備した。0.2ー1kWの高周波パワ-の領域においてO^+,O_2^+イオンの相対的な存在比の測定を行い,パワ-と共にO^+が支配的になることを確認できた。負イオン計測については,平成4年度に実施したいと考えている。3)については,発光分光法を用いてオゾン生成の重要な要素となる酸素原子密度の絶対評価を行い,本実験で生成したプラズマ中において密度10^<13>ー10^<14>cm^<ー3>の酸素原子が生成されていることが分かった。なお、当初の申請時においては平成4年度に予定していた,波長可変レ-ザ-を用いた2光子励起法による酸素原子の密度測定に関しても測定系の準備を完了し,信号の検出にも成功した。平成4年度においては,より信頼性のある酸素原子測定法として活用できると考えている。
以上,平成3年度の計画はおおむね達成されたと考えている。