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PDPマイクロ放電のレーザートムソン散乱法による研究

研究課題

研究課題/領域番号 14350190
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関九州大学

研究代表者

内野 喜一郎  九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (10160285)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,500千円 (直接経費: 14,500千円)
2004年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2003年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2002年度: 8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
キーワードプラズマ / ディスプレイ / PDP / 放電 / トムソン散乱 / レーザー / 電子密度 / 電子温度
研究概要

本研究では,PDPマイクロ放電を模擬した放電プラズマにレーザートムソン散乱(LTS)計測法を適用可能にするとともに,同法を用いてマイクロ放電の構造を詳細に明らかにした。成果の概要は,次の通りである。
(1)全幅2mmの電極基板を新たに開発するとともにレーザービームのスポットサイズを50μmに制限することで,PDPマイクロ放電を模擬した放電プラズマに対して,基板表面から60μm離れた位置においてLTS信号を検出可能とした。その結果,マイクロ放電の2次元的な電子密度,電子温度の分布を詳しく調べることができるようになった。
(2)定在縞構造をもつPDPマイクロ放電プラズマの電子密度と電子温度の分布を調べた。定在縞の構造を理解するため,Ne/Ar(10%)200Torrの混合ガス中の放電を対象として,電子密度と電子温度の分布の詳しい測定を行った。その結果,電子密度の変動が陽極上で明確に観測された。さらに,電子温度の変動も同時に観測され,その変動の位相は電子密度の変動とほぼ逆位相であることを明らかにした。
(3)YAGレーザー第2高調波(波長532nm)を光源とした可視域のLTSシステムをNe/Xe混合ガス中の放電に適用すると,プラズマの状態を乱してしまうという問題が生じた。これは,532nm光の多光子吸収によってXe原子が電離されていることによると考えられる。そこで,多光子吸収の確率が大幅に減少するように光子エネルギーが半分のYAGレーザー基本波(波長1064nm)を光源とする,赤外域のLTSシステムの開発を行った。実際に,Ne/Xe混合ガス中の放電でトムソン散乱計測を実行し,赤外LTSシステムではレーザー擾乱が問題とならないことを実証した。また,測定された電子密度,電子温度の分布は,Ne/Ar混合ガス中の同様の放電条件下で測定されたものと大略一致することを示した。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Laser Thomson Scattering Measurements of Electron Density and Temperature Profiles of a Striated Plasma in a Plasma Display Panel (PDP)-Like Discharge2005

    • 著者名/発表者名
      Safwat Hassaballa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.44, No.14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laser Thomson Scattering Measurements of Electron Density and Temperature Profiles of a Striated Plasma in a Plasma Display Panel (PDP)-Like Discharge2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hassaballa, K.Uchino et al.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.44, No.14

    • NAID

      10015474203

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laser Thomson Scattering Measurements of Electron Density and Temperature Profiles of a Striated Plasma in a Plasma Display Panel(PDP)-Like Discharge2005

    • 著者名/発表者名
      Safwat Hassaballa
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. Vol.44,No.14(発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-dimensional Structure of PDP Micro-discharge Plasmas Obtained Using Laser Thomson Scattering2004

    • 著者名/発表者名
      Safwat Hassaballa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science Vol.32, No.1

      ページ: 127-134

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laser Thomson Scattering and Optical Emission Studies of PDP Micro-Discharge Plasmas measurements of Electron Density and Temperature Profiles of a Striated Plasma in a PDP Like Discharge2004

    • 著者名/発表者名
      Safwat Hassaballa
    • 雑誌名

      九州大学大学院総合理工学報告 Vol.26, No.3

      ページ: 327-332

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] レーザーによるプラズマ計測2004

    • 著者名/発表者名
      村岡克紀
    • 雑誌名

      応用物理 Vol.73, No.2

      ページ: 220-223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 放電プラズマ計測へのレーザー散乱および蛍光法の適用2004

    • 著者名/発表者名
      村岡克紀
    • 雑誌名

      静電気学会誌 Vol.28, No.6

      ページ: 276-283

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two-dimensional Structure of PDP Micro-discharge Plasmas Obtained Using Laser Thomson Scattering2004

    • 著者名/発表者名
      S.Hassaballa, K.Uchino et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science Vol.32, No.1

      ページ: 127-134

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laser Thomson Scattering and Optical Emission Studies of PDP Micro-Discharge Plasmas measurements of Electron Density and Temperature Profiles of a Striated Plasma in a PDP Like Discharge2004

    • 著者名/発表者名
      S.Hassaballa, K.Uchino et al.
    • 雑誌名

      Engineering Sciences Reports, Kyushu University Vol.26, No.3

      ページ: 327-332

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plasma Diagnostics Using Lasers2004

    • 著者名/発表者名
      K.Muraoka, K.Uchino, Y.Yamagata
    • 雑誌名

      Oyobuturi Vol.73, No.2

      ページ: 220-223

    • NAID

      10011963088

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of Laser-induced Fluorescence and Laser scattering to Discharge Plasmas2004

    • 著者名/発表者名
      K.Muraoka, K.Uchino, Y.Yamagata
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Electrostatics Vol.28, No.6

      ページ: 276-283

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two-dimensional Structure of PDP Micro-discharge Plasmas Obtained Using Laser Thomson Scattering2004

    • 著者名/発表者名
      Safwat Hassaballa
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Plasma Science Vol.32,No.1

      ページ: 127-134

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Laser Thomson Scattering and Optical Emission Studies of PDP Micro-Discharge Plasmas measurements of Electron Density and Temperature Profiles of a Striated Plasma in a PDP Like Discharge2004

    • 著者名/発表者名
      Safwat Hassaballa
    • 雑誌名

      九州大学総合理工学研究 Vol.26,No.3

      ページ: 327-332

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 放電プラズマ計測へのレーザー散乱および蛍光法の適用2004

    • 著者名/発表者名
      村岡克紀
    • 雑誌名

      静電気学会誌 Vol.28,No.6

      ページ: 276-283

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 村岡克紀, 内野喜一郎, 山形幸彦: "レーザーによるプラズマ計測"応用物理. 第73巻・第2号. 220-223 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Muraoka, K.Uchino, Y.Yamagata, Y.Noguchi, et al.: "Laser Thomson scattering studies of glow discharge plasmas"Plasma Sources Science and Technology. Vol. 11, No. 3A. 143-149 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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