Elucidation of structures of complex quasi-continuous atomic spectra UTA by using high dispersion spectroscopy and statistical theories

利用高色散光谱和统计理论阐明复杂准连续原子光谱 UTA 的结构

• 批准号: 21H04460
• 负责人: 村上 泉
• 金额: $ 27.29万
• 依托单位: National Institute for Fusion Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04460/
• 关键词: 準連続スペクトル; 多価イオン; プラズマ分光計測; 統計理論

(1) 極端紫外（EUV）の4-20nm波長領域の高波長分解高分散分光器の製作を行った。高分散の回折格子は、2300 lines/mm の不等間隔溝ホログラフィックラミナータイプのものを島津製作所と共同で設計、作成し、分光器に設置した。(2) レーザー生成プラズマからの準連続スペクトル構造UTAを計測するため、レーザー生成プラズマ実験システムを構築し、本課題で製作した高分解高分散分光器を接続できる状態に到達した。。(3) 核融合研の大型ヘリカル装置（LHD）を使ったプラズマ実験を行い、タングステンや希土類などをペレットで入射し、多様な電子温度や密度におけるEUV領域のスペクトルを計測した。既存のスペクトルデータを精査し、極端紫外・軟X線領域で主要なスペクトル構造の原子番号依存性の解析を進展させた。その結果、ランタノイド元素などの、銅様、亜鉛様、ガリウム様イオンを中心とした多数のスペクトル線が新たに同定された。また、電気通信大学の電子ビームイオントラップTokyo-EBITと既存の極端紫外分光器を用いて、タングステン多価イオンの5nm近傍のUTA構造に関する分光測定を継続して行った。価数依存をより詳しく見るために、昨年度より広範な電子ビーム範囲での観測を行った。関連して、Euなどの極端紫外分光を特にGa様近辺の価数のイオンについて行った。昨年度より波長範囲を広げて測定を行った。(4) 第一原理計算を進め、タングステン21価イオンの原子構造、放射遷移確立などの原子データの計算を行い、衝突輻射モデルの構築を進めた。(5) EUV光源用Sn-希土類多価イオンの原子モデルの物理シミュレーション及びデータ科学的な研究を行なった。多価イオンの多数のエネルギー状態の中からポピュレーション、スペクトルに効果の大きい状態を見出すアルゴリズムの開発と検証を行なった。

(1)The fabrication of high wavelength resolution and high dispersion spectrometers in the 4-20nm wavelength region of extreme ultraviolet (EUV) was carried out. Shimadzu Manufacturing Co., Ltd. designs, manufactures, and sets up spectrometers with highly dispersed, unequally spaced grooves of 2300 lines/mm. (2)The present invention relates to a high resolution high dispersion spectrometer. (3)Large scale nuclear fusion devices (LHD) are used to measure the incidence, temperature and density of electrons in the EUV field. The analysis of atomic number dependence of existing structures in the field of extreme ultraviolet and soft X-rays has been made The result is that most of the elements in the list are new, copper, lead, and other elements. The electronic system of the University of Electrical and Communications is equipped with Tokyo-EBIT and existing extreme ultraviolet spectrometers. Spectroscopic measurements related to UTA structures near 5nm are carried out. The number depends on the number of times you see it. The relationship between Eu and EUV is especially important for the development of ultraviolet radiation. The wavelength of the light is measured. (4)First principles calculation, atomic structure, radiation-migration establishment, calculation of atomic structure, construction of conflict-radiation structure (5)Research on the physics and science of Sn-rare earth multi-element for EUV light sources Most of the multi-color patterns are displayed in the open and closed state of the color pattern.

项目成果

5p-5s spectrum in highly charged WXII - WXIV Ions

高电荷 WXII - WXIV 离子中的 5p-5s 谱图

• 发表时间: 2022
• 作者: Priti;Momoe Mita;Daiji Kato;Izumi Murakami;Hiroyuki A. Sakaue;Nobuyuki Nakamura
• 通讯作者: Nobuyuki Nakamura

非熱的電子存在下におけるリチウム様アルゴンの内殻遷移の卓越

非热电子存在下类锂氩中核心转变的突出

• 发表时间: 2022
• 作者: 川手朋子;後藤基志;大石鉄太郎;川本靖子;山田一博;舟場久芳;高橋裕己
• 通讯作者: 高橋裕己

Improvement of the modeling of atomic processes in plasmas for the study of EUV source based on a data driven approach

基于数据驱动方法改进等离子体中原子过程的建模，用于研究 EUV 源

• 发表时间: 2021
• 作者: A. Sasaki

Investigation of EUV emission from Sn to rare-earth plasmas in terms of the accuracy of the atomic data and completeness of atomic model

从原子数据的准确性和原子模型的完整性方面研究从锡到稀土等离子体的 EUV 发射

• 发表时间: 2023
• 期刊: proceedings of SPIE Optical and EUV nanolithography XXXVI
• 作者: Hirata Akiko;Fukasawa Masanaga;Tercero Jomar U.;Kugimiya Katsuhisa;Hagimoto Yoshiya;KARAHASHI Kazuhiro;Hamaguchi Satoshi;Iwamoto Hayato;Masaki Fujita;A. Sasaki
• 通讯作者: A. Sasaki

Observation of extreme ultraviolet to visible spectra of tungsten ions with a compact electron ion beam trap

使用紧凑型电子离子束阱观察钨离子的极紫外到可见光谱

• 发表时间: 2022
• 作者: Kota Inadome;Mayuko Funabashi;Priti;Daiji Kato;Hiroyuki A. Sakaue;Izumi Murakami;Nobuyuki Nakamura
• 通讯作者: Nobuyuki Nakamura