光渦ドップラー分光法のプラズマーシース境界領域への適用

• 研究課題/領域番号: 24KK0063
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(海外連携研究)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分14:プラズマ学およびその関連分野
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 吉村 信次 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (50311204)
• 研究分担者: 皆川 裕貴 日本大学, 生産工学部, 助手 (31000135) ; 荒巻 光利 日本大学, 生産工学部, 教授 (50335072) ; 寺坂 健一郎 崇城大学, 情報学部, 准教授 (50597127)
• 研究期間 (年度): 2024-09-09 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円); 2028年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2027年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2026年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 光渦 / レーザー誘起蛍光法 / 流れ計測 / プラズマ / シース

研究開始時の研究の概要

本国際共同研究では，プラズマと固体材料との境界領域におけるイオンの流れを「光渦」と呼ばれるレーザー光を用いて計測する．従来のレーザー計測では，光の進行方向に沿った流れ成分しか計測できなかったが，光渦を用いることで進行方向に垂直な流れ成分も測定可能となる．アイオワ大学とウエストヴァージニア大学の装置で実験を行うことで，光渦を用いた計測の有効性を示す．プラズマと材料表面境界のイオンの流れは様々なプラズマ応用技術でも鍵となるパラメータであり，エッチング・薄膜形成といったプラズマ応用プロセスのその場計測への発展性も有している．