| 研究概要 |
トムソン散乱による低温プラズマの電子密度・電子温度計測において,レーザー照射による準安定原子等の多光子電離が計測に与える影響を定量的に明らかにする実験を進めている。ガラス管を通るArガスを誘導結合でプラズマ化してAr準安定原子を生成し,これが計測チャンバに導入される方式の準安定原子源を制作した。YAGレーザー2倍波(200mJ/pulse)をAr圧力〜100mTorrに設定したチャンバ内に焦点距離40cmのレンズで集光し,集光点近傍から発生する電荷をバイアス電圧を印加した微小平行平板プローブで検出した(集光点はプローブ極板問にある)。その結果,準安定原子を導入しない状態でもかなりの電荷発生があることが明らかになった。準安定原子を導入したときの発生電荷はレーザーエネルギーの3乗程度に比例し,準安定原子を導入しない時は5乗以上に比例した。準安定原子の多光子電離の効率を定量的に測定する前に,まず準安定原子非導入時の電荷発生の原因がAr原子自体の多光子電離によるものか,不純物分子の多光子電離によるものか,また,電荷発生の原因となる原子(分子)電離率はいくらかを明らかにする必要がある。このためには電荷発生部の体積変動を考慮して発生電荷のレーザーエネルギー依存性を正確に測定することが必要であり,この測定が可能なように,電荷収集プローブの改良を進めている。平行して,準安定原子導入時にその密度および空間分布をレーザー吸収分光およびレーザー誘起蛍光で測定するための計測系を構築し,準安定原子が計測可能な十分な密度でチャンバ内に存在することを確認した。
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