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レーザー・放電ハイブリッド励起プラズマ光源における原子輻射過程の統合モデル構築

研究課題

研究課題/領域番号 20340166
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 プラズマ科学
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

佐々木 明  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (10215709)

研究分担者 西原 功修  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (40107131)
砂原 淳  (財)レーザー技術総合研究所, 研究員 (00370213)
古河 裕之  (財)レーザー技術総合研究所, 副主任研究員 (70222271)
小池 文博  北里大学, 医学部, 准教授 (90095505)
西川 亘  岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (80243492)
連携研究者 甲斐 健師  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (70403037)
沼波 政倫  自然科学研究機構, 核融合科学研究所, 助教 (40397203)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2010年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2009年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2008年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードプラズマ制御・レーザー / プラズマ光源 / シミュレーション / EUV光源 / 原子過程 / 放電 / レーザープラズマ / パーコレーション
研究概要

レーザー・放電ハイブリッド励起プラズマ光源のモデリング手法の研究を行い、原子過程シミュレーションにおいては、Snなどの高Z多価イオンのレベルポピュレーションや輻射放出、吸収係数を正しく計算し、発光スペクトルを再現できるモデルを開発した。その温度、密度特性から、プラズマの輻射圧力が密度に対して非単調に振る舞い、プラズマの不安定性や構造形成が発生する可能性があることを示した。また、開発したモデルを用い、将来のEUVリソグラフィで用いられると予想される、Tbプラズマの発光特性予測、評価を行った。輻射流体シミュレーションにおいては、時空間の構造形成を再現するためのモデリング手法の重要性を明らかにし、従来のMHDシミュレーションや、粒子、流体手法を階層的に統合する手法に替え、統計手法のひとつであるパーコレーションモデルが有用であることを、放電の初期のストリーマ構造生成過程を再現することで明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (13件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] レーザー生成XUV光源の放射物理と将来の短波長化への展望2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木明、西原功修
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: vol.38 ページ: 969-957

    • NAID

      10027617850

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical investigation of the spectrum and conversion efficiency of short wavelength extreme-ultra-violet light sources based on terbium plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, K. Nishihara, A. Sunahara, H. Furukawa, T. Nishikawa, and F. Koike
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: 97 号: 23 ページ: 231501-231501

    • DOI

      10.1063/1.3524494

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Percolation simulation of laser guided electrical discharge2010

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, Y. Kishimoto, E. Takahashi, S. Kato, T. Fujii, and S. Kanazawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 105 号: 7 ページ: 75004-75004

    • DOI

      10.1103/physrevlett.105.075004

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling of radiative properties of Sn plasmas for EUV source2010

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, A. Sunahara, H. Furukawa, K. Nishihara, S. Fujioka, T. Nishikawa, F. Koike
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys

      巻: 107 号: 11 ページ: 113303-113303

    • DOI

      10.1063/1.3373427

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EUV emission spectra in collisions of multiply charged Sn ions with He and Xe2010

    • 著者名/発表者名
      H. Ohashi, S. Suda, H. Tanuma, S. Fujioka, H. Nishimura, A. Sasaki, and K. Nishihara
    • 雑誌名

      J. Phys

      巻: B43 号: 6 ページ: 65204-65204

    • DOI

      10.1088/0953-4075/43/6/065204

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling of radiative properties of Sn plasmas for extreme-ultraviolet source2010

    • 著者名/発表者名
      A.Sasaki, A.Sunahara, H.Furukawa, K.Nishihara, T.Nishikawa, F.Koike, H.Ohashi, H.Tanuma
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys.

      巻: 9 ページ: 113303-113303

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Percolation simulation of laser-guided electrical discharges2010

    • 著者名/発表者名
      A.Sasaki, Y.Kishimoto, E.Takahashi, S.Kato, T.Fujii, S.Kanazawa
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 105 ページ: 75004-75004

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical investigation of the spectrum and conversion efficiency of short wavelength extreme-ultraviolet light sources based on terbium plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      A.Sasaki, A.Sunahara, H.Furukawa, K.Nishihara, T.Nishikawa, F.Koike
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 97 ページ: 231501-231501

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic modeling of the plasma EUV sources, II2009

    • 著者名/発表者名
      A.Sasaki, A.Sunahara, H.Furukawa, K.Nishihara, T.Nishikawa, F.Koike, H.Tanuma
    • 雑誌名

      HEDP 5

      ページ: 147-151

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The atomic model of the Sn plasmas for the EUV source2009

    • 著者名/発表者名
      A.Sasaki, A.Sunahara, K.Nishihara, T.Nishikawa, F.Koike, H.Tanum
    • 雑誌名

      J.Phys.Conf.Ser 163

      ページ: 0120621-4

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Atomic processes in the LPP and LA-DPP EUV sources2009

    • 著者名/発表者名
      A.Sasaki, K.Nishihara, A.Sunahara, H.Furukawa, T.Nishikawa, F.Koike
    • 雑誌名

      Procedings. SPIE, Alternative Lithographic Technologies 7271

      ページ: 301-8

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Optimization of extreme ultraviolet emission from laser-produced tin plasmas based on radiation hydrodynamics simulations2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sunahara, K. Nishihara, A. Sasaki
    • 雑誌名

      Plasma Fusion Res

      巻: 3 ページ: 43-43

    • NAID

      130000263925

    • URL

      http://www.jspf.or.jp/PFR/PFR_articles/pfr2008/pfr2008_03-043.html

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 極端紫外光源の原子モデルと最適設計2008

    • 著者名/発表者名
      西原功修、砂原淳、佐々木明、田沼肇、小池文博、藤岡慎介、西村博明、島田義則
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: vol.36 ページ: 690-699

    • NAID

      10024447909

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多価イオンの衝突輻射モデルの構築の自動化支援2008

    • 著者名/発表者名
      佐々木明, 西原功修, 村田真樹
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌 84

      ページ: 546-554

    • NAID

      110006881141

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 極端紫外光源の原子モデルと最適設計2008

    • 著者名/発表者名
      西原功修, 砂原淳, 佐々木明, 田沼肇, 小池文博, 藤岡慎介, 西村博明, 島田義則
    • 雑誌名

      レーザー研究 36

      ページ: 690-699

    • NAID

      10024447909

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasma physics and radiation hydrodynamics in development of EUV light source for lithography2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nishihara, A. Sunahara, A. Sasaki, F. Koike, T. Nishikawa, H. Furukawa, 他16名
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas 15

      ページ: 56708-56708

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detailed atomic modeling of Sn plasmas for the EUV source2008

    • 著者名/発表者名
      A Sasaki, A Sunahara, K Nishihawra, T Nishikawa, F Koike, H Tanuma
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser. 112

      ページ: 42062-42062

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two dimensional radiation hydrodynamic simulation for extreme ultra-violet emission from laser-produced tin plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sunahara, A. Sasaki, K. Nishihara
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser. 112

      ページ: 42048-42048

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] UV source design flexibility for lithography2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nishikawa, A. Sunahara, A. Sasaki, K. Nishihara
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser. 112

      ページ: 42065-42065

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Formation mechanism of non-uniform structure in the gain distribution and its effect to the plasma x-ray lasers2011

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki
    • 学会等名
      Proceedings SPIE, X-ray lasers and coherent x-ray sources
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Atomic processes in plasma EUV sources at λ=6.5nm2010

    • 著者名/発表者名
      A.Sasaki
    • 学会等名
      2010 International symposium on extreme ultraviolet lithography
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-10-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] パーコレーションモデルによる放電の確率と構造形成のシミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木明、高橋栄一、加藤進、岸本泰明、金澤誠司、藤井隆
    • 学会等名
      平成22年 電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Atomic processes in the LPP and LA-DPP EUV sources2010

    • 著者名/発表者名
      A.Sasaki, K.Nishihara, A.Sunahara, H.Furukawa, T.Nishikawa, F.Koike
    • 学会等名
      SPIE Advanced Lithography 2010
    • 発表場所
      サンノゼ(米国)
    • 年月日
      2010-02-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Modeling of atomic and plasma processes in the LPP and LA-DPP EUV sources2010

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, K. Nishihara, A. Sunahara, H. Fujrukawa, T. Nishikawa, F. Koike
    • 学会等名
      Proceedings SPIE, Extreme Ultraviolet(EUV) Lithography
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 放電励起EUV光源等におけるプラズマ生成の相転移過程に着目した考察2009

    • 著者名/発表者名
      佐々木明、高橋栄一、加藤進、岸本泰明
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会(物性)
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] レーザー、放電励起EUV光源における原子過程および放電初期過程の考察2009

    • 著者名/発表者名
      佐々木明、西原功修、砂原淳、西川亘、小池文博、古河裕之
    • 学会等名
      2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Atomic processes in the LPP and LA-DPP EUV sources2009

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, K. Nishihara, A. Sunahara, H. Furukawa, K. Nishikawa, F. Koike
    • 学会等名
      SPIE Advanced Lithography 2009
    • 発表場所
      サンノゼ (米国)
    • 年月日
      2009-02-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Atomic modeling of the plasma EUV sources, II2009

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, A. Sunahara, H. Furukawa, K. Nishihara, T. Nishikawa, F. Koike and H. Tanuma
    • 学会等名
      14^<th> international workshop on radiative properties of hot dense matter
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Proceedings"Atomic processes in the LPP and LA-DPP EUV sources"2009

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, K. Nishihara, A. Sunahara, H. Furukawa, T. Nishikawa, F. Koike
    • 学会等名
      SPIE, Alternative Lithographic Technologies
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of the theoretical model of the plasma EUV source2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, K. Nishihara, A. Sunahara, H. Furukawa, K. Nishikawa, F. Koike
    • 学会等名
      The 13^<th> International Workshop on Radiative Properties of Hot Dense Matter
    • 発表場所
      サンタバーバラ (米国)
    • 年月日
      2008-11-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Development of the atomic model of Sn and Xe ions and its application to studies of the EUV source2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, K. Nishihara, A. Sunahara, H. Furukawa, K. Nishikawa, F. Koike, M. Murata
    • 学会等名
      The 6^<th> International Conference on Atomic and Molecular Data and Their Appications (ICAMDATA 2008)
    • 発表場所
      北京 (中国)
    • 年月日
      2008-10-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Development of the atomic model of Sn and Xe ions and its application to studies of the EUV source2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, A. Sunahara, K. Nishihara, K. Nishikawa, F. Koike, H. Tanuma
    • 学会等名
      14^<th> International Conference on the Physics of Highly Charged Ions (HCI2008)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-09-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 第14章「レーザー生成プラズマ」「プラズマ原子分子過程ハンドブック」プラズマ・核融合学会編2011

    • 著者名/発表者名
      浜口智志、村上泉、加藤太治
    • 出版者
      大阪大学出版会
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] プラズマ原子分子過程ハンドブック第14章レーザー生成プラズマ(分担執筆)2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木明, 他22名、浜口智志、村上泉、加藤太治、プラズマ・核融合学会編
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      大阪大学出版会
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://groups.google.co.jp/group/euv-s

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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