負イオンプラズマの光応答

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06680456
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 雨宮 宏 理化学研究所, プラズマ物理研究室, 副主任研究員 (60087426)
• キーワード: 負イオン / レーザー / 光応答 / プラズマ / 光脱離 / 酸素 / プローブ

研究概要

天然にD層に存在する様なほぼ正負イオンのみからなるプラズマ状態では、負イオンの光脱離に基ずく可視光による光応答は、プラズマの重要な特徴である。実験は酸素を用いホロー陰極放電、平行平板型高周波プラズマで負イオン性プラズマを生成する事により行い、
1.負イオンプラズマにYAGレーザー光、フラッシュランプ光を照射、光脱離による電子発生と再結合過程の変化によるプラズマの過渡特性を調べた。その結果、パルスレーザーにおいて光応答が敏感に生じること、圧力依存性の顕著なことを明らかにした。これは、応答が光脱離した電子が再結合して再び負イオンに戻る過程に左右されるためで、パルス幅が再結合の特徴的時間より狭い事が重要であることが判明した。一方、連続レーザーでも光応答が得られたが、これは光強度は小さくてもプラズマ内の諸粒子の反応レートの平衡が持続的なレーザー照射により変化するためであると判断される。
その他の成果として、
2.光照射によって起こるガルバノ信号の詳細な機構解明により負イオン測定法としてのレーザーアシストプロービング法の改良、精密化を図った。
3.負イオンプラズマにおける微粒子に対する診断法について考察した。

研究成果

• [文献書誌] H.Amemiya: "Electron-Free Plasma" Dusty and Dirty Plasma,Noise,and Chaos in Space and the Laboratory,Plenum Press,ed.H.Kikuchi. 111-121 (1994)
• [文献書誌] H.Amemiya,K.Ogawa,N.Yasuda & M.Endo: "Effect of Dust on Negative Ions in Plasma" Proc.2.Asia-Pacific Conf.Plasma Science & Technol.Daejeon,Korea. 209-212 (1994)
• [文献書誌] H.Amemiya,N.Yasuda,M.Endo Y.Ogata,S.Teii: "Mechanism of Capacitive Radio Frequency Discharge Containing Negative Ions" Proc.12.Symp.Plasma Processing,Sendai. 83-86 (1995)
• [文献書誌] H.Amemiya,K.Ogawa and M.Endo: "Characteristics of Hollow Cathode Discharge in Oxygen Containing Negative Ions" Proc.12.Symp.Plasma Processing,Sendai. 285-288 (1995)
• [文献書誌] H.Amemiya,N.Yasuda and M.Endo: "Negative Ion-Containing Plasma in Parallel-Plate Radio-Frequency Discharge in Oxygen" Plasma Chemistry & Plasma Process.14. 209-227 (1994)