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導波路型光近接場を用いた誘電体表面のプラズマ励起種のダイナミックスの測定

研究課題

研究課題/領域番号 15540469
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関山梨大学

研究代表者

櫻井 彪  山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (00092841)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードバリアー放電 / 準安定励起原子 / 表面相互作用 / 光導波路 / レーザー光近接場吸収分光 / LinbO_3 / バリアー放電プラズマ / 吸収分光 / LiNbO_3 / 誘電体表面 / プラズマ励起種-表面相互作用 / 光近接場吸収分光
研究概要

最近のプラズマ応用ではプラズマ励起種と誘電体表面との相互作用が基本的に重要である。本研究では誘電体表面プラズマを実時間で定量的に観測するために、光導波路型レーザー近接場分光法を確立し、実用可能にすることを目標にしている。以下に成果をまとめる。
1 誘電体表面に光導波路を作成するために、種々の燐酸溶液温度やアニーリング条件で作成し、導波路モードの精密測定を行った。伝搬特性の理論的解析を行い、最適の光導波路を決定した。導波路深さ1.8μmで、TMOモードを使用すると実験に都合がよいことが判明した。
2 製作した光導波路付結晶板とスライドガラスを対向型バリアー電極とするため、両板の裏面に透明電極を蒸着し、バリアー放電装置を製作した。この装置を除振台上の真空チェンバー内に設置しArガスで放電させる。Ar準安定励起原子に共鳴した安定化レーザーをプリズムを介して光導波路に伝搬させ、導波路表面に現れるエヴァネッセント波を用いて吸収分光を行った。測定系システムの改良をはかり、S/Nとして約30の吸収信号が得られた。この結果、光導波路型レーザー光近接場分光法を用いて吸収信号が精度良く直接測定できることがわかった。
3 上記の方法により、バリアー誘電体表面のAr準安定励起原子密度を定量的に見積もり、50TorrまでのArガス圧力に対する依存性を明確にした。同時に測定したバルクプラズマ内の準安定励起原子の圧力依存性とは大きく違うことが判明した。
4 上記方法で、現在放電による伝搬光強度減少効果が新たに見つかり、解明が必要である。またS/Nが上昇したので今後、クロスビーム型分光法へと展開し、励起種の表面ダイナミックスの観測が可能と思われる。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Characteristics of two-dimensional array-type barrier microdischarges operating at high pressures of inert gases2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 44-2(掲載予定)

    • NAID

      10015595288

    • 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] Characteristics of two-dimensional array-type barrier microdischarges operating at high pressures of inert gases.2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 44 (to be published)

    • NAID

      10015595288

    • 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] Characteristics of two-dimensional array-type barrier microdischarges operating at high pressures of inert gases2005

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 44.2(掲載決定)

    • NAID

      10015595288

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] バリアー放電プラズマの誘電体近傍のミクロ観察2004

    • 著者名/発表者名
      櫻井 彪
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A 124

      ページ: 170-175

    • 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] Spectroscopic study on a thermoelectron-enhanced microplasma jet2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ito
    • 雑誌名

      J.Phys.D : Appl.Phys. 37

      ページ: 445-448

    • 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] 導波路型光近接場レーザー分光法によるバリアー放電壁面近傍励起種の計測2004

    • 著者名/発表者名
      岩下智史
    • 雑誌名

      電気学会プラズマ研究会資料 PST-04-27

      ページ: 1-5

    • 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] マイクロプラズマのミクロ光計測2004

    • 著者名/発表者名
      櫻井 彪
    • 雑誌名

      O plus E 26,11

      ページ: 1333-1337

    • 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] Diagnostics and Simulation of Microplasmas2004

    • 著者名/発表者名
      K.Tachibana
    • 雑誌名

      J.Plasma Fusion Res. 80,10

      ページ: 835-844

    • 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] Surface dynamics of metastable excited atoms in a barrier discharge measured by a cross-beam type LIEF2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      Proceed.of 8^<th> Intern.Conf.on Near-field Nano Optics and Related Tech., Seoul, Korea

      ページ: 281-281

    • 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] Characteristics of two-dimensional array-type microbarrier discharges for a VUV light source operating in high gas pressures2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      2^<nd> Intern.Workshop on Microplasmas, New Jersey, U.S.A.

      ページ: 54-54

    • 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] Spatial and temporal measurement of wall voltage in barrier discharges2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      2^<nd> Intern.Workshop on Microplasmas, New Jersey, U.S.A.

      ページ: 53-53

    • 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] Microobservation of plasma near the dielectric surface In a barrier discharge (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      T.TEE Japan 124A

      ページ: 170-175

    • 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] Measurement of excited species near the wall surface in barrier discharges using optical waveguide type optical near field laser spectroscopy (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      T.Iwashita
    • 雑誌名

      The paper of Technical Meeting on Plasma, IEE Japan PST-04-27

      ページ: 1-5

    • 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] Optical micromeasurement of microplasma (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      O plus E 26, 11

      ページ: 1333-1333

    • 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] Diagnostics and simulation of microplasma2004

    • 著者名/発表者名
      K.Tachibana
    • 雑誌名

      J.Plasma Fusion Res. 80, 10

      ページ: 835-835

    • 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] Surface dynamics of metastable excited atoms in a barrier discharge measured by a cross-beam type LIEF2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      Proceed.of 8^<th> Intern.Conf.on Near-field Nano Optics and Related Tech., Seour, Korea 281

    • 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] Characteristics of two-dimensional array-type microbarrier discharges for a VUV light source operating in high gas pressures2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      2^<nd> Intern.Workshop on Microplasmas, New Jersey, U.S.A. 54

    • 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] Spatial and temporal measurement of wall voltage in barrier discharges2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      2^<nd> Intern.Workshop on Microplasmas, New Jersey, U.S.A. 53

    • 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] Spectroscopic study on a thermoelectron-enhanced microplasma jet2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ito, H.Nishiyama, K.Terashima, K.Sugimoto, H.Yoshikawa et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.D : Appi.Phys. 37

      ページ: 445-448

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 導波路型光近接場レーザー分光によるバリアー放電壁面近傍励起種の計測2004

    • 著者名/発表者名
      岩下智史, 櫻井彪
    • 雑誌名

      電気学会プラズマ研究会資料 PST-04-27

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロプラズマのミクロ光計測2004

    • 著者名/発表者名
      櫻井 彪
    • 雑誌名

      O plus E 26・11

      ページ: 1333-1337

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Diagnostics and Simulation of Microplasmas2004

    • 著者名/発表者名
      K.Tachibana, T.Sakurai, S.Kawata
    • 雑誌名

      J.Plasma Fusion Res. 80・10

      ページ: 835-844

    • NAID

      110003827864

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of wall voltage in barrier discharges using an electro-optic crystal2003

    • 著者名/発表者名
      K.Sugimoto
    • 雑誌名

      J.Phys.D : Appl.Phys. 36

      ページ: 2887-2890

    • 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] Behaviors of Ar metastable atoms and charges on a wall in barrier discharges2003

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      Proceed.of the 11^<th> Intern.Symp.on Laser-aided Plasma Diagonostics, Grenoble, France

      ページ: 81-81

    • 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] Behaviors of Ar metastable atoms and charges on a wall in barrier discharges2003

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 雑誌名

      Proceed.of the 11^<th> Intern.Symp.on Laser-aided Plasma Diagonostics, Grenoble, France 81

    • 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
  • [文献書誌] K.Sugimoto, H.Takahashi, O.Shimomura, T.Sakurai: "Measurement of wall voltage in barrier discharges using an electro-optic crystal"J.Phys.D : Appl.Phys.. 36. 2887-2890 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 櫻井彪, 霜村攻, 杉本京三, 高橋秀彰, 村田泰宏: "バリアー放電プラズマの誘電体近傍のミクロ観察"電気学会論文誌A. 124. 170-175 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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