| 研究概要 |
1.2枚のナイフエッジ電極を100μmのマイクロギャップを隔てて対向させマイクロ波励起(2.45GHz)によりマイクロギャップ内に高気圧(大気圧領域)プラズマを連続生成する装置を設計・製作した。放電部は閉チャンバ内に置かれ,ガス循環ポンプによりマイクロギャップを通るガスフローが導入される。ガス循環ループの一部及び放電電極取り付け部は水冷されている。
2.高空間分解トムソン散乱計測システムにより,マイクロギャッププラズマ中央の電子密度が〜10^<-15>cm^<-3>の高密度であることを確かめた。
3.マイクロギャッププラズマを高輝度真空紫外光源(100〜200nm領域)として用いるためには,発光体である希ガスエキシマー分子を効率よく生成させるため,プラズマ内のガス温度を下げることが重要である。このため,N_2分子の発光分光計測に基づきプラズマ中のガス温度を詳細に調べた。He/N_2(5%)放電(1気圧,100W)では水冷機構のない以前のシステムに比べガス温度は低下し1200Kであった。しかし,ガス循環流量を増加させてもガス温度はほぼ一定であり,ガスボンベからガスをマイクロギャップに直接供給して大気中に排出する以前の実験系とは明らかに異なる特性を示した。N_2の混合比を1%以下に小さくすることにより100K以上ガス温度が低下することが分かった。エキシマーが生成されるXe/He, Ar/He放電についてガス温度とエキシマー発光の関連を詳細に調べるため,真空紫外分光と可視・紫外分光が同時にできる計測系を構築した。
4.次年度以降の実験に備え,小体積に大電力が注入できるマイクロECR放電装置を設計・試作した。これは100nm以下の極短波長高輝度光源への応用をめざすものである。
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