電子の金属表面散乱による境界シース層周辺プラズマ－壁相互作用の解明

• 研究課題/領域番号: 24740274
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 星野 正光 上智大学, 理工学部, 准教授 (40392112)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 電子分光 / プラズマ関連分子 / 金属表面 / 微分散乱断面積 / 散乱断面積 / プラズマ / プラズマ素過程 / 弾性散乱断面積

研究成果の概要

ダイバータ周辺の低温プラズマ中の素過程を理解するため、電子と金属表面の散乱実験を計画した。実験は、従来から行ってきた気相原子分子標的の電子分光実験を金属清浄表面へ拡張することで行われた。極高真空用装置の設置、従来の気相標的を用いた装置の動作テスト、気相原子分子用電子分光装置を表面標的用への改良を行い、回転機構を導入することで入射角と散乱角を同時に制御可能となった。同時に金属表面の電子分光実験で重要な原子散乱因子をスペインの共同研究者と理論計算し、測定結果との比較をする準備が整った。標的としてタングステンを用いた散乱実験を開始し、表面散乱と原子散乱因子についての比較を行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Elastic differential cross sections for C4F6 isomers in the 1.5-200 eV energy electron impact: Similarities with six fluorine containing molecules and evidence of F-atom like scattering (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino, P. Limao-Vieira, K. Anzai, H. Kato, H. Cho, D. Mogi, T. Tanioka, F. Ferreira da Silva, D. Almeida, F. Blanco, G. García, O. Ingolfsson, and H. Tanaka
  • 雑誌名: The Jouranal of Chemical Physics 巻: 141 号: 12
  • DOI: 10.1063/1.4895903
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] BF3 Valence and Rydberg States As Probed by Electron Energy Loss Spectroscopy and ab Initio Calculations (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Duflot, M. Hoshino, P. Limao-Vieira, A. Suga, H. Kato, and H. Tanaka
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry A 巻: 118 号: 46 ページ: 10955-10966
  • DOI: 10.1021/jp509375y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cross sections for elastic scattering of electrons by CF3Cl, CF2Cl2, and CFCl3 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino, M. Horie, H. Kato, F. Blanco, G. García, P. Limão-Vieira, J. P. Sullivan, M. J. Brunger, and H. Tanaka
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 138 号: 21
  • DOI: 10.1063/1.4807610
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studies of low-lying triplet states in 1,3-C4F6, c-C4F6 and 2-C4F6 by electron energy-loss spectroscopy and ab initio calculations (2013)
  • 著者名/発表者名: P. Limão-Vieira, D. Duflot, K. Anzai, H. Kato, M. Hoshino, F. Ferreira da Silva, D. Mogi, T. Tanioka, H. Tanaka
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 574 ページ: 32-36
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2013.04.059
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resolution of a significant discrepancy in the electron impact excitation of the 3s[3/2]1 and 3s'[1/2]1 low-lying electronic states in neon (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino, H. Murai, H. Kato, Y. Itikawa, M.J. Brunger, H. Tanaka
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 585 ページ: 33-36
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2013.08.090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron impact excitation of the low-lying 3s[3/2]1 and 3s[1/2]1 levels in neon for incident energies betwee 20 and 300 eV (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino, H. Murai, H. Kato, M. J. Brunger, Y. Itikawa, and H. Tanaka
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 139 号: 18
  • DOI: 10.1063/1.4829056
  • 査読あり
• [雑誌論文] A comprehensive and comparative study of elastic electron scattering from OCS and CS2 in the energy region from 1.2 to 200 eV (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Murai, Y. Ishijima, T. Mitsumura, Y. Sakamoto, H. Kato, M. Hoshino, F. Blanco, G. Garcia, P. Limao-Vieira, M. J. Brunger, S. J. Buckman, and H. Tanaka
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 138 号: 5
  • DOI: 10.1063/1.4788666
  • 査読あり
• [学会発表] Elastic differential cross sections for fluorine compound molecules by low energy electron impact (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino, P. Limao-Vieira, H. Kato, H. Cho, F. Ferreira da Silva, D. Almeida, F. Blanco, G. Garcia, O. Ingolfsson, and H. Tanaka
  • 学会等名: 9th International Conference on Atomic and Molecular Data and Their Applications
  • 発表場所: Jena, Germany
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] Elastic Scattering from Plasma molecules and Radicals (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino, P. Limao-Vieira, H. Kato, H. Cho, F. Ferreira da Silva, D. Almeida, F. Blanco, G. Garcia, O. Ingolfsson, and H. Tanaka
  • 学会等名: 6th Conference on Elementary Processes in Atomic Systems
  • 発表場所: Bratislava, Slovakia
  • 年月日: 2014-07-09 – 2014-07-12
  • 招待講演
• [学会発表] 電子衝撃による加熱された水素分子の回転励起断面積 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松井 翠、星野 正光、田中 大
  • 学会等名: 原子衝突学会
  • 発表場所: 理化学研究所（埼玉県）
• [学会発表] 電子衝撃によるNe, Ar原子の電子励起断面積測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 望月 有、星野 正光、村井 肇、加藤英俊、田中 大
  • 学会等名: 原子衝突学会
  • 発表場所: 理化学研究所（埼玉県
• [学会発表] 電子と金属表面相互作用における電子エネルギー損失分光
  • 著者名/発表者名: 星野正光、田中大
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県）