2003 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
13555202
|
|---|
| Research Institution | University of Miyazaki |
|---|
Principal Investigator |
窪寺 昌一 宮崎大学, 工学部, 助教授 (00264359)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東口 武史 宮崎大学, 工学部, 助手 (80336289)
亀山 晃弘 宮崎大学, 工学部, 助手 (00264367)
横谷 篤至 宮崎大学, 工学部, 助教授 (00183989)
甲藤 正人 宮崎大学, 地域共同研究センター, 助教授 (80268466)
黒澤 宏 宮崎大学, 工学部, 教授 (80109892)
|
|---|
| Keywords | 希ガスエキシマ / 真空紫外光 / 光量子プロセス / 光洗浄 / 光電界電離 / 真空紫外ランプ / コヒーレント真空紫外光 |
|---|
| Research Abstract |
本研究は、真空紫外光の高エネルギー光量子を用いて無公害の光量子洗浄装置を開発することを目的としている。この目的を達成するために得られた成果は以下のとおりである。
(1)高出力コヒーレント真空紫外光源の開発:従来の真空紫外光の出力はミリワットレベルであることからプロセスに要する時間は数時間かかった。ここでは発想の転換により、反応プロセス誘起過程を著しく加速させるために、より高出力(メガワットクラス)のコヒーレント真空紫外光を光電界電離を用いるレーザー励起により実現し、波長126nmにおいて小信号利得係数5%/cmを初めて観測するに至った。反応物質の損傷を抑えるために光源のエネルギーを低く抑えつつ、高繰り返し動作により高平均出力を得ることができることが重要である。
(2)光学素子の洗浄効果:これまでは半導体基板を想定してその表面洗浄、酸化膜除去を行ってきたが、ここでは半導体同様に洗浄が困難とされる金属薄膜がコートされた光学素子表面の洗浄を行い、未使用のものと同等の性能を得るなど著しい成果を得ることができた。真空紫外光と無声放電による双方の効果により表面洗浄が起こったと考えているが、放電に伴う荷電粒子の局所性を考慮すると透過性の高い真空紫外光により洗浄が行われたと結論づけている。
(3)光量子洗浄装置の試作:3年間の研究成果をもとに、平均出力1mW/cm^2を超える波長126nmのアルゴンエキシマランプ発光部の最適設計を行い、また真空装置を大幅に省略することができるという気体のハンドリングに関する工学的な知見等を加えて、あらたに光量子洗浄装置を設計し、宮崎大学発ベンチャー企業の協力によりこれを試作し、その性能を確認するに至った。
3年間の本助成により、最終的に光量子洗浄装置の設計・試作にまで至ったことから、本研究の当初の目的は十分に達せられたと考えている。
|
Research Products
(6 results)
-
[Publications] Masanori Kaku: "Vacuum ultraviolet Ar_2* excimer excited by an ultrashort pulse high intensity laser"Proceedings of SPIE. 5120. 219-222 (2003)
-
[Publications] Takahiro Shirai: "Oscillation characteristics of discharge pumped VUV Kr excimer laser"Proceedings of SPIE. 5120. 227-230 (2003)
-
[Publications] Masanori Kaku: "Vacuum ultraviolet argon excimer production by use of an ultrashort-pulse high-intensity laser"Physical Review A. 68. 023803 1-023803 6 (2003)
-
[Publications] Masanori Kaku: "Vacuum ultraviolet spectroscopic system using a laser-produced plasma"Japanese Journal of Applied Physics. 42. 3458-3462 (2003)
-
[Publications] Masanori Kaku: "Observation of vacuum-ultraviolet Ar_2* radiation gain at 126 nm produced by an ultrashort high-intensity laser pulse propagating in a hollow fiber"Optics Letters. 28. 804-806 (2003)
-
[Publications] Takahiro Shirai: "Oscillation characteristics of the discharge-pumped vacuum ultraviolet laser"Proceedings of the APLS 2002. 506-509 (2003)
