2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy for the Measurement of Dynamic Bahaviors of Ion Flow from Plasmas
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19H01886
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
占部 継一郎 京都大学, 工学研究科, 助教 (80725250)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | プラズマ / レーザー誘起蛍光法 / プラズマプロセス / 電気推進器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はレーザー誘起蛍光（Laser-induced fluorescence spectroscopy: LIF）法によるイオン流れ計測を連続出力可能な技術に進化させ，最先端プラズマ産業技術の発展に寄与できることを実証することを目的とした研究である．研究代表者独自のアイデアに基づく新たな分光計測実験系の組立・試験を通じてプラズマ計測の高度基盤技術を開発することを目的とした研究活動を行っている．
2022年度は，2021年度に達成していたプリシース空間におけるイオン流れ計測に加え，プラズマ中に設置した金属電極近傍に形成されるイオンシース領域におけるイオン加速の計測に成功した．プラズマパラメータ（電子密度，電子温度）によるシース領域厚み変化や，バイアス電圧によるイオンの基板方向到達速度変化を捉えることに成功した．また，交流バイアスをプラズマ中の金属電極に印加した際に発生する時空間的に変化するイオン流れに対し，十分に高速な時間分解能を有した計測・モニタリング技術を実現すべく，実験系構築を行った．構築したLIF計測系がミリ秒未満の時間分解能を有することを確認した上で，kHzオーダーの交流バイアスに対してイオン流れの時間分解計測が可能であることを実証した．
これらのイオン流れ計測をサポートするために，電子温度やイオン密度のリアルタイム計測が可能な高調波プローブ法を実験システムに組み込んだ．適用可能プラズマ状態範囲の拡大やプローブ表面状態に左右されないプラズマパラメータ計測技術の向上にも取り組み，研究成果を得た．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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