研究課題
気相分子と表面の散乱方向分布の制御を、金属表面の超平坦化と超清浄化によって実現することを目的として、表面研磨、清浄化処理、レーザー共鳴イオン化法による分子検出法、分子散乱方向分布測定などの開発研究を実施した。本年度は研究の最終年度にあたり、これまでに蓄積された測定技術と表面処理技術を駆使した細管から飛び出す分子の方向分布測定を行った。我々は、分子の表面散乱過程が真空配管の通過過程に与える効果を総合的に評価する上でこのような測定が有用であると考えている。昨年度に開発した多光子共鳴イオン化技術によれば、極高真空領域に至る広い圧力範囲で細管から出射する水素分子の方向分布に加え、温度、振動・回転状態を決定することができるため、従来は不可能であった細管コンダクタンスに与える振動・回転状態の測定までが可能になった。方向分布測定は、内径2.8mm、長さ40mmの白金製細管を試料として行われた。多光子共鳴イオン化領域に対する細管出口の相対位置を外部駆動機構により変化させることにより吹き出しビームの角度分布測定を行った。測定された吹き出しビームの形状を細管内壁における散乱方向分布を基に、モンテカルロ法により計算された方向分布との比較を現在進めており、真空配管における分子散乱の方向分布を定量的に明らかにすることが可能となった。今後、細管以外のより清浄化と平坦化の容易な真空配管要素について方向分布測定を進める予定である。
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