研究課題
基盤研究(C)
最近のプラズマ応用ではプラズマ励起種と誘電体表面との相互作用が基本的に重要である。本研究では誘電体表面プラズマを実時間で定量的に観測するために、光導波路型レーザー近接場分光法を確立し、実用可能にすることを目標にしている。以下に成果をまとめる。1 誘電体表面に光導波路を作成するために、種々の燐酸溶液温度やアニーリング条件で作成し、導波路モードの精密測定を行った。伝搬特性の理論的解析を行い、最適の光導波路を決定した。導波路深さ1.8μmで、TMOモードを使用すると実験に都合がよいことが判明した。2 製作した光導波路付結晶板とスライドガラスを対向型バリアー電極とするため、両板の裏面に透明電極を蒸着し、バリアー放電装置を製作した。この装置を除振台上の真空チェンバー内に設置しArガスで放電させる。Ar準安定励起原子に共鳴した安定化レーザーをプリズムを介して光導波路に伝搬させ、導波路表面に現れるエヴァネッセント波を用いて吸収分光を行った。測定系システムの改良をはかり、S/Nとして約30の吸収信号が得られた。この結果、光導波路型レーザー光近接場分光法を用いて吸収信号が精度良く直接測定できることがわかった。3 上記の方法により、バリアー誘電体表面のAr準安定励起原子密度を定量的に見積もり、50TorrまでのArガス圧力に対する依存性を明確にした。同時に測定したバルクプラズマ内の準安定励起原子の圧力依存性とは大きく違うことが判明した。4 上記方法で、現在放電による伝搬光強度減少効果が新たに見つかり、解明が必要である。またS/Nが上昇したので今後、クロスビーム型分光法へと展開し、励起種の表面ダイナミックスの観測が可能と思われる。
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すべて 雑誌論文 (20件)
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