偏極水素原子線の表面散乱過程とその応用に関する研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60420021
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 辻 泰 東大, 生産技術研究所, 教授 (70013092)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺田 啓子 東京大学, 生産技術研究所, 教務職員 (50114567) ; 本田 融 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (90181552) ; 桜井 誠 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (90170646) ; 岡野 達雄 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (60011219)
• Keywords: 原子線散乱 / 表面 / 原子状水素 / 偏極 / 準安定励起状態 / 電子励起 / 飛行時間分光法 / 凝縮

Research Abstract

1.RF放電解離型水素原子線源のビーム強度の向上を図るため、ノズル形状と電極形状の改良を行った。改良されたノズルは口径2mmφ、長さ6mmのパイレックス硝子製である。RF印加電極は、放電解離器の中心で電界強度が高いことと漏洩電磁場が小さいことを目標に改良を行った。これらの努力の結果従来のノズルに較べ一桁以上高いビーム強度が実現された。
2.水素原子線強度測定法の開発は、原子線源の改良と平行して進められ、厚膜サーミスタ素子を用いた表面電気伝導度測定により、水素原子線強度を高感度かつ連続的に検出できることを確認した。また、2S準安定励起状態を利用した水素原子線の速度解析に関連して、飛行時間析用エレクトロニクスの整備により、検出感度と時間分解能の向上が図られた。2S状態への光励起法については、Lyman-β光用窓の封着法の検討がなされ、次年度に光源の製作を予定している。
3.レーザー誘起昇温脱離法を吸着水素の定量と表面清浄化に応用するための基礎として、水素を表面層に含むシリコン単結晶を試料として、ルビーレーザー照射時の急速昇温脱離過程の測定を行った。レーザー入力を制御することにより、表面吸着分子をほぼ100%脱離させることができた。
4.低温凝縮気体層における水素原子線の散乱過程を研究するために必要な極低温試料ホルダーと温度制御法の開発を前年度に引き続き行った。完成した試料ホルダーは5.6Kから300Kの範囲で温度可変であり、三軸並進微動と一軸回転が可能である。また物理吸着の吸着エネルギーが層厚により漸減することを利用した気相からの分子層エピタキシャル法の有用性を、銀(111)表面上の希ガスやメタンなどの低温凝縮気体層について確認した。この方法で成長させた凝縮気体層について、高分解能低速電子分光法による共鳴振動励起過程の測定を行った。

Research Products

• [Publications] 寺田啓子: 真空. 29. 271-275 (1986)
• [Publications] 桜井誠: 真空. 29. 451-454 (1986)
• [Publications] 本田融: 真空. 29. 459-462 (1986)
• [Publications] Keiko Terada: Journal of Vacuum Science and Technology A. 4. (1987)
• [Publications] Makoto Sakurai: Journal of Vacuum Science and Technology A. 4. (1987)
• [Publications] 桜井誠: 真空.