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2010 年度 研究成果報告書

レーザー・放電ハイブリッド励起プラズマ光源における原子輻射過程の統合モデル構築

研究課題

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研究課題/領域番号 20340166
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

佐々木 明  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (10215709)

研究分担者 西原 功修  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (40107131)
砂原 淳  (財)レーザー技術総合研究所, 研究員 (00370213)
古河 裕之  (財)レーザー技術総合研究所, 副主任研究員 (70222271)
小池 文博  北里大学, 医学部, 准教授 (90095505)
西川 亘  岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (80243492)
連携研究者 甲斐 健師  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 特任研究員 (70403037)
沼波 政倫  自然科学研究機構, 核融合科学研究所, 助教 (40397203)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワードプラズマ制御・レーザー / プラズマ光源 / シミュレーション
研究概要

レーザー・放電ハイブリッド励起プラズマ光源のモデリング手法の研究を行い、原子過程シミュレーションにおいては、Snなどの高Z多価イオンのレベルポピュレーションや輻射放出、吸収係数を正しく計算し、発光スペクトルを再現できるモデルを開発した。その温度、密度特性から、プラズマの輻射圧力が密度に対して非単調に振る舞い、プラズマの不安定性や構造形成が発生する可能性があることを示した。また、開発したモデルを用い、将来のEUVリソグラフィで用いられると予想される、Tbプラズマの発光特性予測、評価を行った。輻射流体シミュレーションにおいては、時空間の構造形成を再現するためのモデリング手法の重要性を明らかにし、従来のMHDシミュレーションや、粒子、流体手法を階層的に統合する手法に替え、統計手法のひとつであるパーコレーションモデルが有用であることを、放電の初期のストリーマ構造生成過程を再現することで明らかにした。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] レーザー生成XUV光源の放射物理と将来の短波長化への展望2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木明、西原功修
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: vol.38 ページ: 969-957

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical investigation of the spectrum and conversion efficiency of short wavelength extreme-ultra-violet light sources based on terbium plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, K. Nishihara, A. Sunahara, H. Furukawa, T. Nishikawa, and F. Koike
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: 97 ページ: 231501

    • DOI

      DOI:10.1063/1.3524494

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Percolation simulation of laser guided electrical discharge2010

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, Y. Kishimoto, E. Takahashi, S. Kato, T. Fujii, and S. Kanazawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 105 ページ: 075004

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevLett.105.075004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling of radiative properties of Sn plasmas for EUV source2010

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, A. Sunahara, H. Furukawa, K. Nishihara, S. Fujioka, T. Nishikawa, F. Koike
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys

      巻: 107 ページ: 113303

    • DOI

      DOI:10.1063/1.3373427

    • 査読あり
  • [雑誌論文] EUV emission spectra in collisions of multiply charged Sn ions with He and Xe2010

    • 著者名/発表者名
      H. Ohashi, S. Suda, H. Tanuma, S. Fujioka, H. Nishimura, A. Sasaki, and K. Nishihara
    • 雑誌名

      J. Phys

      巻: B43 ページ: 065204

    • DOI

      DOI:10.1088/0953-4075/43/6/065204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of extreme ultraviolet emission from laser-produced tin plasmas based on radiation hydrodynamics simulations2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sunahara, K. Nishihara, A. Sasaki
    • 雑誌名

      Plasma Fusion Res

      巻: 3 ページ: 043

    • URL

      http://www.jspf.or.jp/PFR/PFR_articles/pfr2008/pfr2008_03-043.html

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 極端紫外光源の原子モデルと最適設計2008

    • 著者名/発表者名
      西原功修、砂原淳、佐々木明、田沼肇、小池文博、藤岡慎介、西村博明、島田義則
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: vol.36 ページ: 690-699

    • 査読あり
  • [学会発表] Formation mechanism of non-uniform structure in the gain distribution and its effect to the plasma x-ray lasers2011

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki
    • 学会等名
      Proceedings SPIE, X-ray lasers and coherent x-ray sources
    • 年月日
      20110000
  • [学会発表] Modeling of atomic and plasma processes in the LPP and LA-DPP EUV sources2010

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, K. Nishihara, A. Sunahara, H. Fujrukawa, T. Nishikawa, F. Koike
    • 学会等名
      Proceedings SPIE, Extreme Ultraviolet(EUV) Lithography
    • 年月日
      20100000
  • [学会発表] Atomic modeling of the plasma EUV sources, II2009

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, A. Sunahara, H. Furukawa, K. Nishihara, T. Nishikawa, F. Koike and H. Tanuma
    • 学会等名
      14^<th> international workshop on radiative properties of hot dense matter
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Proceedings"Atomic processes in the LPP and LA-DPP EUV sources"2009

    • 著者名/発表者名
      A. Sasaki, K. Nishihara, A. Sunahara, H. Furukawa, T. Nishikawa, F. Koike
    • 学会等名
      SPIE, Alternative Lithographic Technologies
    • 年月日
      20090000
  • [図書] 第14章「レーザー生成プラズマ」「プラズマ原子分子過程ハンドブック」プラズマ・核融合学会編2011

    • 著者名/発表者名
      浜口智志、村上泉、加藤太治
    • 総ページ数
      319-329
    • 出版者
      大阪大学出版会

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公開日: 2013-07-31  

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