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プラズマモデリングの高精度化を目指した電子衝突断面積の精密定量測定

电子碰撞截面的精确定量测量旨在提高等离子体建模精度

基本信息

批准号：
19K03812
负责人：
星野正光
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Sophia University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03812/
关键词：
電子衝突プラズマ素過程衝突断面積低エネルギー電子分光

项目摘要

本申請課題では、より現実に近い半導体プロセスや核融合プラズマの挙動解明のために行われるプラズマモデリングで利用される電子衝突断面積データを定量的に測定・評価することで、より現実に近い高精度なモデリングを目指し、さらに近年利用される理論値の妥当性も合わせて検証することを大きな目的とした。特にプラズマモデリングで重要な電子と気相原子・分子との1回衝突における各散乱過程の積分断面積と運動量移行断面積の定量的な値を得るために、標的の終状態を選別した角度微分断面積を測定してきた。しかしながら、実際の実験において、実験装置の幾何学的制約から測定可能な角度範囲が、低エネルギー領域では約30度から130度に限定され、それ以外の角度は理論計算や実験データのフィッティングによる外挿を用いるのが一般的であり、得られた積分・運動量移行断面積には大きな不確かさが含まれていた。そこで実験的により広角度範囲に散乱された電子を検出、評価するための工夫を重ねてきた。令和２度の新型コロナウィルス感染拡大による入構制限から当初の計画から大幅な遅れが生じ、令和３年度から令和４度にかけて行ったビーム軌道シミュレーションに基づく前方散乱の検出に関する改良とそれに伴う知見、極性分子特有の回転励起を考慮した前方散乱に対する精密な外挿方法を新たに提案し、測定の困難な測定データの慎重に検証を重ねてきた。また令和４度は、より精密な衝突断面積測定の前方散乱、及び後方散乱のデータについての考察・検証の結果をさまざまなプラズマ関連分子へと拡張し、弾性散乱のみならず振動励起や電子励起過程などの比弾性散乱過程対しても、幅広い電子エネルギー範囲に対して当初の目的であった断面積データセットの実験的な評価を行い、いくつかの成果報告を行った。

The topic of this application is explained by the semiconductor technology and nuclear fusion technology.のために行われるプラズマモリングでUse the されるelectron conflict cross-sectional area データをquantificationにMeasurement and evaluation In recent years, we have used the validity of the theory of される and the validity of the わせて検 to prove the purpose of することを大きな.特にプラズマモデリングでImportant electron and phase atoms and molecules との1 time conflict におけるIntegrated cross-sectional area of each scattered process とThe amount of movement is determined by the quantitative analysis of the cross-sectional area, and the final state of the target is determined by the angle differential cross-sectional area.しかしながら、実记の実験において、Restrictions on the geometry of the 実験 device and measurement possibilities Angle range is limited to 130 degrees, low edging range is about 30 degrees, and is limited to 130 degrees, except for limited areas. Theoretical calculation of the angle of the angleであり, get られたintegral・movement transfer cross-sectional areaには大きなuncertain かさが有まれていた.そこで実験's により広angle fan囲に scattered されたelectronicを検出, evaluated 価するための工夫を重ねてきた. Reiwa 2nd degree of new type of infection, large size, entry restriction, original plan, large size, large size, restriction生じ、Reiwa 3rd year からReiwa 4th degree にかけて行ったビームrail track シミュレーションにbasedづくfront scatter The chaos is out of the gate and the improvement is done with the knowledge and knowledge of the polar molecules. The return of the polar molecules is unique. The new method of extrapolation is proposed and the method of measurement is difficult and the measurement method is cautious and the proof is heavy.またReiwa 4 degrees, よりPrecision なConflict cross-sectional area measurement のfront scattering, and びrear scattering のデータについてThe result of the investigation and verification is that the related molecules are related to each other, and the elasticity is scattered and the vibration is stimulated The process of electron excitation and the scattering process of the electrons are the same as those of the electron excitation process and the electron excitation process.のpurposeであったsectional areaデータセットの実験的なvaluation価を行い、いくつかのResult reportを行った.