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過去4年間の成果を踏まえ、本格的なプラズマ診断、ダイヤモンド分子生成機構の解明、発生・診断・応用研究の俯瞰的研究を行った。今年の主な成果は以下のようになる。
（１）発生：超臨界流体ヘリウムプラズマの絶縁破壊現象というプラズマ生成の前駆現象における分子配置の相関距離と電子の平均自由行程の関係性を示し、揺らぎ場中プラズマ反応場における反応機構の基礎となる電子の運動への知見を得た。また、超臨界流体・誘電体バリア放電プラズマにおいて、新たな表面プラズマモードを見出し、発光分光、電流電圧測定などからその特異生を明らかにした。
（２）プラズマ診断：近赤外レーザーヘテロダイン干渉計による超高密度媒質中のマイクロプラズマ電子密度計測法の研究開発を進め、先ず標準データーとして大気中に吹き出すアルゴンガス中でのパルスDC放電の電子密度計測に成功した。さらに、本システムに顕微鏡を使った反射型干渉計システムの開発を進め、超臨界流体ヘリウム中でのプラズマ電子密度計測に初めて成功した。また、ナノ秒レーザー誘起プラズマの時間分解能発光分光測定、シャドウグラフ測定系の光学系の再構築を行い、そのこ高制度化・再現性の向上を図り、超臨界点近傍の超高密度媒質条件下におけるキャビテーションバブル発生現象の臨界異常プラズマの特異性を明らかにした。
（３）プロセス応用： 新たに大気圧プラズマCVD法、および、超臨界流体光化学プロセス法によるダイヤモンド分子合成実験を行い、超臨界流体プラズマCVD法との比較を行った。大気圧プラズマ法の比較から、超臨界流体プロセスの反応速度の高速化が再確認され、また光化学プロセスとの比較により、プラズマ反応の非平衡性が明らかになった。本研究を通じ、ダイヤモンド分子合成における、臨界点近傍でのプラズマ反応の特異性が明らかになった。
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