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放電励起酸素ヨウ素レーザーの基礎研究

放电激发氧碘激光器基础研究

基本信息

批准号：
10780293
负责人：
赤塚洋
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に引き続き数値解析を行い、その結果、レーザー発振に必要となる励起酸素の生成には、ガス温度が低く(1000K程度)、電子温度が高い(7000〜9000K)熱的に非平衡なプラズマが望ましいと言う結果が得られた。そこで、マイクロ波放電により比較的低気圧(0.5〜10Torr程度)の酸素プラズマを生成し、同プラズマの酸素ヨウ素レーザー媒質への応用の可能性について検証を行った。本プラズマは石英放電管内部において、2.45GHzのマイクロ波放電により生成される。放電条件としては、マイクロ波発振電力600W,放電圧力0.5〜10Torr、酸素ガス流量0〜0.5l/minであった。酸素原子励起準位からの発光スペクトルを分光分析し、原子励起数密度分布を測定した。その結果、プラズマは電離プラズマに特有な密度分布をしており、同プラズマが電離プラズマであることを確認した。電離プラズマでは原子励起数密度が原子基底状態数密度に比例することにより、同プラズマが圧力が高くなるにつれ、また下流に進むにつれ酸素分子の解離度が低下することを確認した。励起酸素O_2a^1Δの検出を試みたが、測光システムの検出効率に限界があり検出できなかった。ダブルプローブ法によりプラズマ下流域において電子温度と電子密度を測定した結果、それぞれ0.4〜5.0eV,10^8〜10^<12>cm^3となり、両者ともに高気圧放電となるにつれて低下する傾向が見いだされた。また励起酸素O_2a^1Δの生成に適した電子温度7000〜9000Kの条件が、放電圧力4〜10Torrの間で達成されることを確認した。以上本件級の結果、マイクロ波放電酸素プラズマ下流域において、マイクロ波出力600W,放電圧力4〜10Torrにおいて酸素ヨウ素レーザー触媒として適切な酸素プラズマが生成されている可能性があることが判明した。

Last year, the analysis of the number of particles in the column, the results, the vibration of the particle, the formation of the excitation element, the temperature of the particle is low (about 1000K), the electron temperature is high (7000 ~ 9000K), the thermal non-equilibrium is expected to be achieved. The possibility of using the acid in the medium of low pressure (0.5 ~ 10Torr) and low pressure (0.5 ~ 10Torr) compared with each other. This is a quartz diode internal circuit, 2.45GHz. Li condition: 600W, Li pressure: 0.5 ~ 10Torr, acid flow: 0 ~ 0.5l/min. Spectroscopic analysis of atomic excitation levels and atomic excitation density distribution The result is that the density distribution of the ionization-free particles is different from that of the ionization-free particles Ionization of the atomic excitation number density, atomic base state number density ratio, the same pressure, the high pressure, the low dissociation of the acid molecule, confirmed. The detection rate of excitation element O_2a_1 Δ is limited by the detection rate of photometry. The electron temperature and electron density in the lower reaches of the river were measured by using the method <12>of The optimum conditions for the formation of excited element O_2a^1Δ are electron temperature 7000 ~ 9000K and discharge pressure 4 ~ 10Torr. The above results of this case show that the possibility of formation of appropriate acid in the lower basin is determined by the wave output of 600W and the discharge pressure of 4 ~ 10Torr.