| 研究課題/領域番号 |
08558045
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
村岡 克紀 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80038546)
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| 研究分担者 |
伊藤 正博 日本真空(株), 技術開発部, 室長(研究職)
林 俊雄 日本真空(株), 技術開発部, 部長(研究職)
内田 岱二郎 日本真空(株), 副社長(研究職)
BOWDEN Mark 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (10260720)
内野 喜一郎 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (10160285)
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| キーワード | 磁気中性線 / プロセシングプラズマ / 電子温度 / 電子密度 / レーザートムソン散乱法 / レーザー誘起蛍光法 / 電子速度分布関数 / 換算電界 |
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| 研究概要 |
本研究は、リング状の磁気中性線(NL)に高周波電流を流すことにより高効率の放電を生じる磁気中性線放電(NLD)プラズマの、プロセシングプラズマ源としてのポテンシャルを検証することを目的としている。そのために、まずイオンやラジカルの生成過程を支配するNL周りの電子挙動に着目し、それを特徴づける電子温度・密度の分布をレーザートムソン散乱法を用いて測定した。次に、それらの結果とレーザー誘起蛍光法による励起原子密度の測定結果を基にした解析を行い、高エネルギー成分も含めた電子速度分布関数とプラズマの励起・電離過程を考察した。さらに様々な放電条件下でのこのような結果を理諭的な予測と対比することにより、電子挙動とNLDプラズマ生成のための条件について検討を行った。その結果、以下のような結果を得た。
1)電子温度の値の範囲は1.3-2.3eVであり、電子密度の値の範囲は(1-7)×10^<17>m^<-3>にあることを明らかにした。また、電子温度は、常にNL上でピークを持ち、電子密度はNLよりも半径方向内側にピークを持つことを明らかにした。
2)NLDプラズマ中の電子速度分布関数について、マクスウェル分布から外れるような高エネルギー成分は存在しない。その結果に基づいて励起電離過程を解析することにより、NL上での電子の加熱がNLDプラズマの生成に本質的役割を果たしていることを明らかにした。
3)NLDプラズマのプラズマ生成領域の変化は、理論的に予測されるパラメータ依存性で説明できることを明らかにした。これにより、ブラズマ生成部が局在化される度合は、磁界強度、電界強度、周波数の値で決まる換算電界によって制御されることを示した。
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