誘導結合プラズマと表面波プラズマを利用した新しい無水銀光源の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14702067
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 神野 雅文 愛媛大学, 工学部, 助教授 (30274335)
• Keywords: ICP / 無電極 / 光源 / RF / 希ガスランプ

Research Abstract

初年度はアルゴンの放電において、RF電力の増加に伴ないプラズマの発光輝度が上昇し、ある入射電力でモードジャンプを生じ非常に発光輝度の高いプラズマを得られるが、アルゴン以外の希ガスでは、このモードジャンプが明確ではない、という結果を得た。
今年度は、まず、アンテナ系とマッチングネットワークの見直しを行い、キセノンやネオンにおいてもモードジャンプを生じ、ICPモードでのプラズマ点灯に成功し、アンテナコイルを多重化することで、数万cd/m2という高輝度を得ることに成功した。
また、このモードジャンプは入力電力に関してヒステリシスを持っていることが明らかになった。一旦ICPモードに転移すると、ICPモードへの転移が生じるよりも低い電力でもICP放電が維持できる。これにより、ICPを光源に利用する場合、このヒステリシス効果を活用すれば、電力消費を低減できる可能性があることが明らかになった。
アンテナコイルを直列に2群に分けて巻くことで、アンテナコイル群管に細い定在縞が生じることが確認された。この定在縞の解析を行うことで、ICPプラズマが放電管の軸方向に拡散しにくくなる原因が解明できるものと期待できる。
平面型のチャンバーを作成し、直管型に加えて、平面型のICP光源の開発を試みた。その結果、キセノンではガスの圧力が高いと、ドーナツ型の収縮した放電になりやすく、均一な発光を得るには、低圧にして放電させる必要があることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] ナズリ, 乾秀次, 黒河, 本村, 神野, 青野: "誘導結合形放電による移動縞現象"電気歓迎学会四国支部連合大会論文集. 50 (2003)
• [Publications] A.Nazri, S.Inui, H.Motomura, M.Jinno, M.Aono: "E to H-mode Transition in Cylindrical Tube ICP Discharge for Light Sources"Proceedings of 10^<th> International Symposium on the Science and Technology of Light Sources. (発表予定). (2004)
• [Publications] M.Jinno, R.Miki, H.Motomura, M.Aono: "Colour Variable Lamp Using Inductively Coupled Plasma"Proceedings of 10^<th> International Symposium on the Science and Technology of Light Sources. (発表予定). (2004)