パルス法およびフロー法によるプラズマ内反応素過程の研究

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63632004
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 籏野 嘉彦 東京工業大学, 理学部, 教授 (90016121)
• 研究分担者: 関谷 博 九州大学, 機能物質科学研究所, 助手 (90154658) ; 辻 正治 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (30038608) ; 西村 幸雄 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (50038577) ; 鵜飼 正敏 東京工業大学, 理学部, 助手 (80192508) ; 新坂 恭士 東京工業大学, 理学部, 助手 (50016135)
• キーワード: プラズマ内反応素過程 / 希ガス励起原子 / 希ガスイオン / IV属元素水素化物 / パルス電子線法 / 放電フロー法 / エネルギー移動断面積 / 反応生成物分光

研究概要

反応性プラズマの制御を行うためには、プラズマ内の反応素過程が何であるかを明らかにするとともに、その素過程の断面積または速度定数、反応生成物に関する系統的な研究を行うことが不可欠とされている。反応性プラズマ中の主要な反応活性種は、電子、正負イオン、フリーラジカル、励起原子分子であり、これらが種々の多原子分子と反応を行って複雑な反応系を構成している。本研究では多種類にわたる反応素過程研究法のうちから、上記の目的に最適であると考えられるパルス法とフロー法を互いに相補的に活用して、その目的を達成しようとするものであり、63年度の研究計画は以下の通りであった。
すなわち、パルス電子線法により希ガス励起原子とIV族元素の水素化物、そのハロゲン置換体等との反応について、断面積絶対値とその衝突エネルギー依存性を測定するとともに、放電フロー法により希ガス励起原子およびイオンとIV族元素の水素化物等との反応について反応生成物の電子・振動・回転状態を、発光スペクトル法、レーザー誘起蛍光法を組合せて測定すること。ならびに上記の各分子について放射光を用いて、振動子強度強度分布の測定を行うこと。以上である。
これらについては、まず、パルス電子線法によりヘリウムの四つの最低励起原子から、代表的なIV族元素であるシラン分子へのエネルギー移動断面積の測定を行った。また放電フロー法を用いて、ヘリウム、アルゴンの準安定励起状態およびヘリウムイオンとシラン、ジシラン分子等との反応生成物の観測を行った。以上の結果は学会において発表されるとともに、内外の学術雑誌に論文として投稿し印刷中(一部投稿中)である。放射光を用いた振動子強度分布の測定については、爆発性試料の導入・排気のための装置を建設しおわり、間もなく測定が開始される。以上ほぼ研究計画通り行なわれた。

研究成果

• [文献書誌] 辻正治: Chemical Physics. 123. 151-157 (1988)
• [文献書誌] 辻正治: Chemical Physics Letters. 147. 619-623 (1988)
• [文献書誌] Bernie Shizgal: Journal of Chemical Physics. 88. 5980-5981 (1988)
• [文献書誌] 鵜飼正敏: Journal of Chemical Physics. 90. (1989)
• [文献書誌] 辻正治: Chemical Physics Letters. (1989)
• [文献書誌] 辻正治: Chemical Physics Letters.(1989)
• [文献書誌] 籏野嘉彦: Radiation physics and Chemistry. (1989)
• [文献書誌] 鵜飼正敏: 化学と工業. 42. 215-219 (1989)
• [文献書誌] 鵜飼正敏: 日本化学会誌.
• [文献書誌] 関谷博: 日本化学会誌.
• [文献書誌] 辻正治: 分子構造総合討論会講演要旨集. 486-487 (1988)
• [文献書誌] 辻正治: 分子構造総合討論会講演要旨集. 54-55 (1988)
• [文献書誌] 吉田啓晃: 日本物理学会1988年秋の分科会講演予稿集. 4. 19 (1988)
• [文献書誌] 鵜飼正敏: 第49回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 1. 6 (1988)
• [文献書誌] 籏野嘉彦: 第6回プラズマプロセシング研究会資料. 19-22 (1989)
• [文献書誌] 西村幸雄: 第6回プラズマプロセシング研究会資料. 23-28 (1989)
• [文献書誌] 籏野嘉彦: 第6回プラズマプロセシング研究会資料. 369-372 (1989)
• [文献書誌] 沖垣成保: 第6回プラズマプロセシング研究会資料. 521-524 (1989)