| 研究課題/領域番号 |
04805037
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子機器工学
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
佐々木 亘 宮崎大学, 工学部, 教授 (30081300)
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| 研究分担者 |
大坪 昌久 宮崎大学, 工学部, 助教授 (90041011)
黒澤 宏 宮崎大学, 工学部, 教授 (80109892)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1993年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1992年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 希ガスエキシマ / 希ガスクラスタ / 真空紫外光 / 放電励起 / クセノンエキシマ / 希ガスクラスター / レーザー / 真空紫外 |
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| 研究概要 |
電子ビーム励起でその高性能を実証された希ガスエキシマレーザーの放電励起による発振を実現するために、技術的に非常に困難な高気圧ガス中のグロー放電を用いず、原理的に全く違った方法で希ガスエキシマを放電中で作ることを提案した。その方法は希ガス原子の塊である希ガスクラスタを超音速ジェットにより生成し、それを放電励起によって希ガスエキシマにする方法で、本研究の主題である。
平成4年度の研究で希ガスジェット放電において希ガスエキシマの発光をAr,Kr及びXe観測した。5年度はこれを進展させ、我々の提案である生成機構、クラスタ放電によるエキシマ生成を実証し、強いエキシマ発光強度を得るための条件の確立がなされた。
最もエキシマ生成の容易なクセノンガスを用いて、飛行時間型質量分析装置によるクセノンガスクラスタ計測の結果、クラスタからエキシマが生成されることが実験的に実証された。同時に、10^<17>cm^<-3>のクラスタの生成密度が得られるノズルの形状と、ガス噴射条件を確立した。それに比べ現在の放電条件ではクラスタからのエキシマへの励起割合は非常に低く、エキシマの生成数は10^9cm^<-3>で、励起条件が適切でないことがわかった。また、放電励起では高繰り返し動作だけでなく、DC放電動作も可能であるが、DC放電の場合のエキシマ発光は3重項からの遷移が支配的になるため誘導放出光が非常に弱く、レーザー発振を得るためにはパルス放電を用いなければならないことも明らかとなった。しかし、3重項からのエキシマの発光がインコヒーレントな真空紫外ランプとして非常に高効率で、応用分野への展開が非常に有望であることが明らかとなったことは、本研究で得られた結果として特筆すべきである。
今後の展開として、クラスタからエキシマへの励起断面積のエネルギー依存性を測定し、高効率なエキシマ生成が得られる放電条件を明らかにする。シミュレーションコードにより、励起パルスの持続時間と誘導放出光強度の関係を明らかにし、レーザー利得が得られるパルス電源と高反射率レーザー共振器鏡を用いてレーザー発振を試みる。
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