| 研究概要 |
近赤外線で波長が可変なAlGase半導体レーザーを用いて, Ar,Kf,Xeの稀ガスの準安定準位を含む最低電子励起状態の準位にある励起原子密度を高感度で精密に測定する吸収分光法を開発した. また, 吸収率から密度を導出するときに必要となる吸収スペクトル線の形状や衝突拡がり係数, シフト係数などのパラメータも合わせて計測した. 一方, 大きな安定した光電子電流がとれ, 不純物の影響が少ない超高真空電子ドリフトチューブ(移動管)を製作し, 電子オーム実験装置を完成した.
そのレーザー吸収法とドリフトチューブを組合わせた電子スオーム分光法によっな, 電子衝突による稀ガスの最低励起状態への励起係数を, それぞれのガスのそれぞれの準位について, 換算電界(加速電界強度Eとガス密度Nの比)の関数として詳細に測定した.
測定した励起係数の結果をボルツマン方程式を用いた理論解析の結果と比較検討することによって, それぞれの励起準位の衝突断面積の絶対値を決定し, それぞれの稀ガスについて推奨できる断面積のセットを提示した.
最後に, 本研究で得られた成果の応用として, 励起係数や衝突断面積のデータをプラスディスプレイやプラズマCVDなどで用いられる稀ガスを含んだ金剛ガスのプラズマのシミュレーションに用いて, 放電現象の解析や, 効率改善などの技術的問題の解決にも取り組んだ.
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