| 研究課題/領域番号 |
23340178
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
八坂 保能 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30109037)
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| 研究分担者 |
竹野 裕正 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90216929)
中本 聡 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (10198260)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | プラズマ / マイクロ波 / シミュレーション / 分布制御 |
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| 研究概要 |
半径方向に2分割された放射面を持つマルチスロット平板アンテナを用いた二重同軸給電方式マイクロ波励起プラズマ発生装置において，内側と外側の電力照射面積を変更した複数のアンテナ構造ごとに，内側と外側の電力比を変化させてプラズマを生成し，アンテナ構造によるプラズマの制御性への影響について評価した。内側と外側の電力照射面積を変化させることで，圧力ごとのプラズマ分布の半径方向の勾配の制御性が変化すること，外側電界の導波路形状によってもプラズマ分布の制御性に影響を与えることが示され，アンテナキャビティ内の構造を調整することにより，二重同軸給電方式においてのプラズマ分布の制御性を改善できた。
その場可変機構としアンテナに内蔵した可変R 円板の半径Dをパラメータとして，半径方向については，10～100 mTorr まで幅広い圧力帯においてDを大きくすることでイオン飽和電流密度のGradient を負から0 付近まで変化させることが可能なこと，方位角方向については，Dを大きくすることでイオン飽和電流密度の方位角方向の均一性10 %以下の高均一なプラズマを生成することができることを示し，プラズマの半径方向及び方位角方向の分布が，装置動作中にリアルタイムで制御可能であることを実証した。
プラズマの目標分布を定めると，その実現に必要な装置の動作設定条件を求めることができる新しい制御システムであるハイパーシミュレータの構築を行った。ハイパーシミュレータは，順問題を解くための二次元(2D)・三次元(3D)流体シミュレーションと逆問題を解くためのコードから成り立つハイパーシミュレーションを構成要素とし，対象を二重同軸給電方式装置とした場合，目標分布とハイパーシミュレーションから得られた分布が概ね一致する結果を得ており，ハイパーシミュレータは，プラズマ分布を制御するために有効な手段であることを示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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