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2009 Fiscal Year Annual Research Report

宇宙環境シミュレーション技術を応用したデブリフリー極端紫外線発生技術

Research Project

Project/Area Number 20656009
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

田川 雅人  Kobe University, 工学研究科, 准教授 (10216806)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横田 久美子  神戸大学, 工学研究科, 助手 (20252794)
Keywords宇宙環境 / 極端紫外線 / 宇宙材料 / 地上試験 / レーザープラズマ
Research Abstract

本研究では、従来、宇宙環境模擬実験装置として開発されてきたレーザーデトネーション型原子状酸素発生装置を小型の高強度極端紫外線・軟X線源として利用することを提案し、その基本的な特性評価を行うことを目標とするものである。これにより、現在デブリ問題で停滞するEUV光源開発に、宇宙技術をスピンオフすることで別の方向性からのアプローチを追加し、デブリフリーのガスパフ型EUV光源開発へのブレークスルーを与えることを目標とする。本申請では期間内に以下の3つの疑問に対する解答を得ることを目標とする。(1)原子状酸素を発生させている条件下で、レーザープラズマから発生している極端紫外線と軟X線のスペクトルはどのようになっているのか。(2)発光スペクトル・強度はレーザー照射条件やガスの種類にどのように依存するのか。(3)小型高強度極端紫外線源として、半導体リソグラフィー分野への適応性はあるのか。本年度は、昨年度の極端紫外フラットフィールド分光器整備に引き続き、酸素プラズマからのEUV領域(波長:5-30nm)の分光分析をリファレンスにArW用いて行った。その結果、宇宙環境シミュレーションで用いる原子状酸素ビーム発生時には25-40nm領域での多数の輝線スペクトルが観測され、同時測定した原子状酸素の飛行時間スペクトルと比較することにより、原子状酸素の並進エネルギーを増大させると極端紫外線発光強度も大きくなることが確認された。さらに、これらの輝線中にはイオンからの発光が確認され、酸素プラズマ生成時のイオン励起反応が極端紫外線発光強度に影響していることが示され、宇宙環境シミュレーターとしては最適動作条件の設定が極めてクリティカルであることが明らかになった。一方、半導体リソグラフィー光源として必要とされる13.8nmの発光は認められなかったことから、現状のレーザーパワーでは、その適用は困難であると結論付けられた。

  • Research Products

    (19 results)

All 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Erosion of FEP Teflon and PMMA by VUV radiation and hyperthermal O or Ar atoms2009

    • Author(s)
      Jianming Zhang, Ned F.Lindholm, Amy L.Brunsvold, Hari P.Upadhyaya, Timothy K.Minton, Masahito Tagawa
    • Journal Title

      ACS Appl.Mater.Interfaces 1

      Pages: 653-660

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrogen desorption from a diamond-like carbon film by hyperthermal atomic oxygen exposures2009

    • Author(s)
      Kumiko Yokota, Masahito Tagawa, Akira Kitamura, Koji Matsumoto, Akitaka Yoshigoe, Yuden Teraoka
    • Journal Title

      Applied Surface Science 255

      Pages: 6710-6714

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Si-doping for the protection of hydrogenated diamond-like carbon films in a simulated atomic oxygen environment in LEO2009

    • Author(s)
      Kumiko Yokota, Masahito Tagawa, Akira Kitamura, Koji Matsumoto, Akitaka Yoshigoe, Yuden Teraoka, Julien Fontaine, Michel Belin
    • Journal Title

      Space Technology Japan 7

      Pages: Pc_37-Pc_42

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Issues and consequences of space environmental effect on materials2009

    • Author(s)
      Masahito Tagawa, Kumiko Yokota
    • Journal Title

      Space Technology Japan 7

      Pages: Tr_2_21-Tr_2_26

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atomic layer fluorination of highly oriented pyrolytic graphite using hyperthermal atomic fluorine beam2009

    • Author(s)
      Masahito Tagawa, Kumiko Yokota, Ken-ichi Maeda, Akitaka Yoshigoe, Yuden Teraoka
    • Journal Title

      Applied Physics Express 2

      Pages: 066002

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高水素化DLC膜への真空紫外線照射効果2010

    • Author(s)
      横田久美子、田川雅人、松本康司、神田一浩、古山雄一
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      20100317-20100320
  • [Presentation] Departure Process of Hydrogen from Highly-Hydrogenated Diamond-Like Carbon Film by Exposure to Synchrotron Radiation2010

    • Author(s)
      神田一浩, 横田久美子, 田川雅人, 戸出真由美, 寺岡有殿, 松井真二
    • Organizer
      第5回JEAE放射光科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      Spring-8(兵庫県)
    • Year and Date
      20100225-20100226
  • [Presentation] 軟X線照射による高水素化DLC膜の表面改質2010

    • Author(s)
      神田一浩、横田久美子、田川雅人、松井真二
    • Organizer
      第23回放射光学会年会・合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      イーグル姫路(兵庫県)
    • Year and Date
      20100106-20100109
  • [Presentation] 軟X線照射によるDLC膜からの水素脱離過程2010

    • Author(s)
      神田一浩、田川雅人、横田久美子、戸出真由美、寺岡有殿、松井真二
    • Organizer
      先端技術セミナー2010
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-03-11
  • [Presentation] 炭酸ガスレーザー励起酸素プラズマからの極端紫外線分光2009

    • Author(s)
      田川雅人、横田久美子、島村宏之、木本雄吾、古賀麻由子、西村博明
    • Organizer
      第50回真空に関する連合講演会
    • Place of Presentation
      学習院創立百周年記念会館(東京都)
    • Year and Date
      20091104-20091106
  • [Presentation] 高水素化DLCフィルムへの紫外線照射による脱水素化反応2009

    • Author(s)
      横田久美子、田川雅人、松本康司、神田一浩、北村晃
    • Organizer
      第50回真空に関する連合講演会
    • Place of Presentation
      学習院創立百周年記念会館(東京都)
    • Year and Date
      20091104-20091106
  • [Presentation] 地上設備を用いた低軌道原子状酸素環境試験:本当に宇宙環境を模擬できているのか?2009

    • Author(s)
      田川雅人、横田久美子
    • Organizer
      日本熱物性学会
    • Place of Presentation
      伝国の社(山形県)
    • Year and Date
      20091028-20091030
  • [Presentation] 低軌道におけるテフロン系熱制御材の劣化機構:原子状酸素、紫外線、それとも?2009

    • Author(s)
      横田久美子、田川雅人
    • Organizer
      日本熱物性学会
    • Place of Presentation
      伝国の社(山形県)
    • Year and Date
      20091028-20091030
  • [Presentation] Combined effect of atomic oxygen and vacuum ultraviolet from deuterium lamp on the erosion of polymeric materials2009

    • Author(s)
      横田久美子, 岸田和博, 岡本昭夫, 田川雅人
    • Organizer
      The 11^<th> International Symposium on Materials in Space Environment
    • Place of Presentation
      Aix-en-Provence, France
    • Year and Date
      20090914-20090918
  • [Presentation] Origins of the accelerated erosion of fluorinated polymer in a laser-detonation ground-based atomic oxygen facility2009

    • Author(s)
      田川雅人, 横田久美子, 岸田和博
    • Organizer
      The 11^<th> International Symposium on Materials in Space Environment
    • Place of Presentation
      Aix-en-Provence, France
    • Year and Date
      20090914-20090918
  • [Presentation] フッ素系高分子のエッチングに及ぼす酸素原子衝突エネルギーの効果2009

    • Author(s)
      横田久美子、岸田和博、岡本昭夫、田川雅人
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      20090908-20090911
  • [Presentation] 高水素化DLC膜に対する軟X線照射効果2009

    • Author(s)
      神田一浩、新部正人、横田久美子、田川雅人、松井真二
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      20090908-20090911
  • [Presentation] Energy dependence on fluorinated polymer erosion by hyperthermal atomic oxygen exposures : a high-speed chopper and quartz crystal microbalance study2009

    • Author(s)
      岸田和博, 横田久美子, 岡本昭夫, 田川雅人
    • Organizer
      The 27^<th> International Symposium on Space Technology and Science
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      20090705-20090712
  • [Presentation] Erosion properties of PMDA-ODA polyimide as a reference material for atomic oxygen fluence monitoring2009

    • Author(s)
      横田久美子, 田川雅人
    • Organizer
      The 27^<th> International Symposium on Space Technology and Science
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      20090705-20090712

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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