磁化シート・プラズマ-ガス直行系によるフリーラジカル-その生成と定量的測定-

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08680513
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 河村 和孝 東海大学, 総合科学技術研究所, 教授 (80016865)
• 研究分担者: 利根川 昭 東海大学, 理学部, 専任講師 (90197905)
• キーワード: シート・プラズマ / ガス直交系 / フリーラジカル / レーザ誘起蛍光法 / 光脱離法 / 原子・分子過程 / 負イオン

研究概要

本研究の目標としてはプラズマとガスとの接触により生成するフリーラジカルや荷電粒子の同定と生成の空間分布の特定をプラズマの特性と結びつけながら行なうことである。そのため磁化シート・プラズマと酸素及び水素又はそれらの混合を垂直に接触させ、生成したフリーラジカル種の特性(密度分布、寿命等)をレーザ誘起蛍光法により測定し、それらをプローブや四重極質量分析器等により求めたプラズマの基礎特性(電子のエネルギー分布、密度、平均エネルギー、質量分析等)と関連づけて定量的に解明することを目指した。
磁化シート・プラズマではイオンのラ-マ半径がほぼ厚さ程度(y方向)であって、その上イオンガイディングセンターが幅方向(x方向)に揃った高電離・高密度のプラズマを指す。前述した通り、プラズマとガスを互いに垂直に接触させることにより、磁化シート・プラズマの幅方向で生成フリーラジカルの定量的問題を解決し、厚さ方向では誘起蛍光法によりフリーラジカルの生成領域の特定化と生成過程の空間分布を知る。また最近核融合プラズマの加熱に正イオンに比べ中性粒子の加速に効率的な負イオンが登場し、他方半導体工業でもエッチング等で負イオンの重要性が囁かれている。本研究でも磁化シート・プラズマと酸素ガス又は水素ガスを接触させて生成する各種負イオンの同定と生成領域の特定化を行うため、レーザとプローブ法を組み合わせた光脱離法を本装置内に組み込み、新しい知見を得たので、併せてここに紹介する。このように複雑な過程を極めて単純化したところに本研究の特徴がある。

研究成果

• [文献書誌] M.Ono,K.Kawamura,A.Tonegawa,et.al: "Magnetic field strength for a cylindrical,a cubic and a wave-like coils" Journal of Advanced Science. 9・3&4. 196-201 (1997)
• [文献書誌] A.Tonegawa,K.Kawamura,K.Takayama,et.al: "Measurement of the Density of OH Free Radicals in Magnetized sheet Plasma Crossed with Vertical Gas Flow" Jpn.J.Appl.Phys.36. 4682-4685 (1997)
• [文献書誌] A.Tonegawa,K.Kawamura,K.Takayama,et.al: "Density measurement of OH free radical in a magnetized sheet plasma crossed with vertical gas-flow," Proc.XXIIIInt.Conf.on Phenomena in Ionized Gases. IV. 144-145 (1997)
• [文献書誌] M.Takatori,A.Tonegawa,K.Kawamura,K.Takayama,: "Measurement of the density and the temperature of OH free-radical in a magnetized sheet plasma crossed with vertical gas-flow," Proc.3rd Int.Conf.on Reactive Plasma. 1. 469-472 (1997)
• [文献書誌] Y.Kobayashi,A.Tonegawa,K.Kawamura,K.Takayama,: "Measurement of negative-ion in sheet plasma by photodetached method" Proc.15th Symposium on Plasma Processing. 1. 222-225 (1998)