2015 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー生成プラズマ極端紫外光源を用いた物質表面の極微細分析技術の開発
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25870565
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
加来 昌典 宮崎大学, 工学部, 助教 (10425621)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光プロセッシング / 微細プロセス / 光脱離 / 表面分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，真空紫外・極端紫外光による光脱離現象を解析し，それを応用した物質極表面の分析技術を確立することを目的として研究を行った．これまでに複雑な稀有合を有する有機化合物の光脱離については，明らかにされていない．
そこでレーザー生成プラズマ光源より放射される広帯域な紫外・真空紫外光を波長掃引し試料に照射することで光脱離を誘起し，その脱離種を四重極質量分析器を用いて検出できる装置を構築し，ポリマーの光脱離現象の観測を行った．分子構造が似ているポリエチレンとポリ塩化ビニルを試料として用いて，光脱離現象の照射波長依存性を測定した．両試料共に波長200 nm以下の真空紫外光を照射すると，それぞれ特徴的な質量スペクトルを観測することができた．ポリエチレンでは，波長150 nmをピークとする質量2の水素分子の脱離種が検出された．一方，ポリ塩化ビニルでは分子構造にC-Hが含まれているにもかかわらず水素原子を含む脱離種は検出されず，塩素原子を含む脱離種が波長170 nm付近をピークとして検出された．これは，ポリ塩化ビニルの場合，C-H結合に比べて活性化エネルギーが低いC-Cl結合に真空紫外光が選択的に作用したためだと考えられる．また構造内にポリ塩化ビニルとポリ塩化ビニリデンを含む共重合体の場合，ポリ塩化ビニルと比較して塩素を含む脱離種の信号のピーク波長が長波長側にシフトしており，構成元素が同じであっても組成の違いにより波長依存性が異なることが観測された．構成元素や組成等の僅かな差異によって検出される質量スペクトルの波長依存性が異なることから，光脱離現象の表面分析技術への応用が期待できると考えられる．今後は，より多くの試料の定量的な測定が必要であると考えられる．
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