2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23656580
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
山内 泰 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (80354356)
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| Keywords | 表面脱離 / 準安定原子 / ヘリウム / 飛行時間計測 / チョッパー / パルスビーム |
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| Research Abstract |
水素インベントリーや化学スパッタリングなどプラズマ対向材料の優れたプラズマ耐性を確保するには最表面で生ずる化学反応の解明が重要であり、反応生成物あるいは吸着種の高感度同定が不可欠である。そこで、吸着種の脱離計測を極めて高感度で行うための、低速準安定原子線を用いた技術を開発する。低速準安定原子線は、表面から真空側で反射されてしまうことから、最外層の原子を選択的に刺激できる理想的なプローブである。分子原子に対して電離作用を持つ低速準安定原子線に最外層の吸着子を脱離させる能力があることは、既に検証されているが、検出信号強度が充分でないことも同時に明らかとなっており、実用的計測法として確立するには、信号強度の増大あるいは信号の効率的な利用を図る技術開発が必須である。
本研究は、低速準安定原子線を用いた脱離反応計測技術を確立するため、準安定原子線をパルス化する技術開発を行い、脱離信号強度および利用効率両面での飛躍的な向上を図るとともに、脱離現象に深くかかわる材料表面最外層の電子状態を計測する技術開発等、反応計測技術の新たな展開を目指した。これまでに放電試験用真空槽にカソードを内蔵する絶縁体ノズルと陽極を兼ねるスキマーとで構成される原子線源を構築し、ヘリウムガスの導入と大容量真空排気ポンプによる排気を行いながら、カソードとスキマー間の放電をパルス電圧の印加によってパルス化し、得られる準安定原子線の特性を解析し、パルス放電の安定化を図り、不斉磁界として６極磁子を用いたコリメーション効果を確認した。前年度、機械式チョッパーの安定性が不十分であることが判明したが、研究期間を延長し、周波数安定性を確保する対策を完了した。
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