2005 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー誘起蛍光減光法によるプラズマ電界計測の高機能化および低コスト化
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16340181
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
佐々木 浩一 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50235248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅井 秀郎 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40005517)
河野 明廣 名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (40093025)
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| Keywords | レーザー誘起蛍光減光法 / シース電界計測 / 低コスト化 / 半導体レーザー / アルゴン / シュタルク分光法 |
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| Research Abstract |
我々は,アルゴンをプローブ粒子とするレーザー誘起蛍光減光法により,プラズマと電極の間に形成されるシース電界を3V/cmの世界最高感度で検出することに成功している。しかしながら,この測定法は2台のパルス波長過変レーザーを用いるために極めて高コストであり,実験技術としても難しい部類に属する。本計画は,アルゴンをプローブ粒子とするレーザー誘起蛍光減光法を低コスト化および高性能化し,その汎用性およびデータ収集効率を向上することを目的としている。昨年度は,レーザー光源を半導体レーザーに置き換えることによる低コスト化を目指し,半導体レーザー光源を整備して,本研究のために提案した2段階励起スキームに関する実験を開始したが,レーザー誘起蛍光減光信号の検出に関して有意な結果は得られなかった。今年度は,提案している励起スキームに関してレート方程式解析を行い,連続発振の半導体レーザーを用いた場合でもレーザー誘起蛍光減光信号はパルス化されることを見出し,パルス信号の持続時間を明らかにした。また,この結果に基づき,音響光変調素子を用いて半導体レーザー光を高速でパルス変調する実験装置構成を考案し,そのための装置群を整備した。さらに,はじめに提案した2段階励起スキームを一部改変した2経路励起スキームを提案した。2経路励起スキームに関してレート方程式解析を行い,2経路励起の場合にはレーザー誘起蛍光減光信号が連続的に持続することを見出した。2台の半導体レーザーを光源とした2経路励起および1台の半導体レーザーと1台のパルスレーザーを用いた2経路励起について実験を行い,レーザー誘起蛍光減光信号を得ることに成功した。
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