1996 Fiscal Year Annual Research Report
単色水素原子線による表面第1原子層からの回折現象の観測
Project/Area Number |
08640499
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
Principal Investigator |
蟻川 達男 東京農工大学, 工学部, 教授 (90011543)
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Keywords | 単色水素原子線 / 固体表面回折実験 / 表面第1原子層からの回折 / HI分子の光解離 / H原子の高感度検出 / 可変波長VUV光源 / REMPI-Doppler分光法 |
Research Abstract |
平成8年度は、申請書に記した所定の方針に基づき、主として以下の4点について実験が行われた。つまり:(1)いかに高性能なH原子線が得られるか?、(2)いかに高効率で回折H原子を検出する方法が得られるか?、(3)いかに迅速に多量なデータ処理が可能か?、(4)「いかに効率よくH原子線を回折散乱槽にトランスポートできるか?、である。この中、(1)〜(3)については概ね初期の目標を達成し得た。 まず単色H原子線は、直線偏光したYAGレーザー(GCR-11)出力の3倍波(266nm)で親分子HIを光解離して、そのとき生ずるH原子を用いた。解離には次の2つのチャンネル: HI(X^1Σ)→H(^2S_<1/2>)+I^★(^2P_<1/2>)(平行遷移):V_H=1.12×10^4m/s(0.35A) HI(X^1Σ)→H(^2S_<1/2>)+I(^2P_<3/2>)(垂直遷移):V_H=1.75×10^4m/s(0.23A) があり、各チャンネルに応じて2種類の極めて単色性がよく(<1%)、しかも十分な強度のH原子線が得られた。次に回折H原子の高感度検出を目的として、波長364.5nm近傍の色素レーザー光を基本波としてKr-Arセルに通し、セル内における非線形効果でLyman-α線を中心とする可変波長のVUV光を発生させるVUV光源の製作に成功した。このLyman-α線と基本波とでH原子を(1+2)REMPIでイオン化し、H原子を1個まで検出することができた。また、Doppler-REMPI分光法の開発により、表面でのダイナミクス、特に非弾性散乱を分離することも可能となり、極めてS/N比の高い回折パターンが得られることになった。現在、清浄な超高真空の回折散乱槽へのトランスポート系の調整を行っている。
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[Publications] Y.Sakurai: "Formation of Hot Atomic Hydrogen Beam for Surface Diffraction Experiments." Jpn.J.Appl.Phys.34・8A. 4195-4196 (1995)
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[Publications] K.Kotaki: "REMPI-Doppler Spectroscopy of H Atoms with Tunable VUV Radiation around Lyman α Line." J.Mass Spectrom.Soc.Jpn.43・6. 351-363 (1995)
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[Publications] T.Arikawa: "Ion Scattering Spectroscopy Experiments in Collisions of He^+ Ions with Ta and W Targets." Jpn.J.Appl.Phys.Lett.34・11B. L1561-L1563 (1995)
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[Publications] W.Aoba: "Fourier Analysis for Quasi-resonant Oscillatory Yields in Low Energy ISS Experiments." J.Mass Spectrom.Soc.Jpn.43・6. 339-349 (1995)
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[Publications] T.Sato: "Velocity Distribution in a Short-pulsed Nozzle Beam Measured by Using Time-of-Flight Metastable Spectroscopy." J.Mass Spectrom.Soc.Jpn.44・2. 219-227 (1996)
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[Publications] K.Kotaki: "Enhancement of Lyman a Emission for Detection of Diffracted Atomic Hydrogen Beam." J.Mass Spectrom.Soc.Jpn.44・4. 461-472 (1996)