| 研究概要 |
本研究は,レーザーアブレーションプラズマを光源とする真空紫外吸収分光法により反応性プラズマ中の原子状ラジカル密度を測定する方法を確立することを目的としている。本年度は以下の順序で主に実験的検討を行い,当初の計画どおりの成果を得た。
本年度は,本研究室で開発中のコンパクト窒素ラジカル源で得られる窒素原子密度を測定の対象とし,光源のアレブレーションプラズマ生成に用いるターゲット材の選定から研究に着手した。樹脂系材料とセラミックス系材料の二つに関して検討したが,AIN(セラミックス)をターゲット材して用いたとき,アブレーションプラズマの真空紫外発光スペクトルには連続スペクトル成分が無く,また発光強度も十分で,光源として適した特性を有することがわかった。次に,飛行時間型(可視)発光分光測定を行い,その結果からアブレーションプラズマの発光スペクトル線型(Line Shape)を評価するモデルを構築した。実験の結果によると,アブレーションプラズマの発光スペクトル線型は雰囲気ガス(Arを使用)の圧力によって制御可能であり,アブレーションプラズマを光源として用いる利点の一つ(可制御性)が実証された。以上の結果を元に,レーザーアブレーションプラズマをコンパクト窒素ラジカル源に取り付け,吸収信号の測定を試みた。結果として,吸収信号は容易に検出され,モデルに基づいて推定した発光スペクトル線形を用いて窒素原子密度の絶対値を算出することに成功した。来年度は,測定された絶対密度の妥当性について検討を行うとともに,他の原子状ラジカル(例えば水素原子)密度測定を試みる予定である。
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