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2007 Fiscal Year Annual Research Report

低温プラズマにおけるレーザートムソン散乱計測の高信頼化に関する研究

Research Project

Project/Area Number 18540491
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

河野 明廣  Nagoya University, 大学院・工学研究科, 教授 (40093025)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荒巻 光利  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50335072)
Keywordsプラズマ計測 / プラズマ / レーザートムソン散 / 多光子電離 / 準安定原子 / 計測工学
Research Abstract

トムソン散乱による低温プラズマの電子密度・電子温度計測において,レーザーは集光してプラズマに照射される。焦点近傍のレーザーエネルギー密度は極めて大きく,多光子電離による電子発生の影響を把握しておく必要がある。このためバイアスされた並行平板プローブの中央に集光したNd:YAGレーザービーム(2倍波532nm)を打ち込み,多光子電離で発生する電子を定量的に計測する実験を進めている。今年度は焦点近傍のレーザービームプロファイルを詳細に測定することにより,多光子電離の起こる体積の概略を見積もることができるようになった。これによると,焦点距離400mm程度のレンズで200mJのNd:YAGレーザービームを集光する場合,準安定Ar原子は高い確率で多光子電離を起こすが,基底状態Ar原子の多光子電離はほとんど起こらないことが明らかになった(昨年度述べた信号は不純物によるものと推定される。)N_2分子および純空気(合成空気)についても基底状態からの多光子電離を調べ,いずれも明確な多光子電離信号が観測された。空気からの信号はN_2からの信号より約5倍大きく,これは実験条件下でO_2の多光子電離がN_2より20倍以上起こりやすいことを示唆している。このためO_2ではTorrオーダーの中圧力プラズマで,基底状態からの多光子電離がトムソン散乱計測に影響を与える可能性が示唆される。引き続き,より定量性を高めるために,レーザービームの確定した長さの部分から発生する電子のみが計測されるようにプローブ構造を改良し,より広い範囲のガスに測定を広げてゆく予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2008 2007

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] 低温プロセスプラズマ中の基底原子における多光子電離に関する研究2008

    • Author(s)
      福山慶一, 荒巻光利, 河野明廣
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      千葉県舟橋市
    • Year and Date
      2008-03-27
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] レーザートムソン散乱計測における多光子電離の影響2008

    • Author(s)
      福山慶一, 荒巻光利, 河野明廣
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2008-02-01
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] Effect of multiphoton ionization in the focal region of Nd: YAG laser used for Thomson scattering measurement2008

    • Author(s)
      K. Fukuyama, M. Aramaki, A. Kono
    • Organizer
      25th Symposium on Plasma Processing
    • Place of Presentation
      Yamaguchi, Japan
    • Year and Date
      2008-01-25
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] Effect of multiphoton ionization in laser Thomson scattering measurements2007

    • Author(s)
      A. Kono, K. Fukuyama, M. Aramaki
    • Organizer
      60th Annual Gaseous Electronics Conference
    • Place of Presentation
      Erlington, VA, USA
    • Year and Date
      2007-10-04
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] Laser perturbation in Thomson scattering measurement of low-temperature plasmas2007

    • Author(s)
      A. Kono, K. Fukuyama, H. Sai, M. Aramaki
    • Organizer
      13th International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
    • Place of Presentation
      Takayama, Japan
    • Year and Date
      2007-09-18
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 低温プラズマのトムソン散乱計測における多光子電離の影響2007

    • Author(s)
      福山慶一, 荒巻光利, 河野明廣
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2007-09-05
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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