レーザーアブレーションプラズマを光源とする真空紫外吸収分光計測システムの開発

以激光烧蚀等离子体为光源的真空紫外吸收光谱测定系统的研制

• 批准号: 11780346
• 负责人: 佐々木 浩一
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780346/
• 关键词: 真空紫外吸収分光法; 原子状ラジカル; 絶対密度測定; レーザーアブレーション; 発光スペクトル線形; 反応性プラズマ; 発光スペクトル線型

本研究は,レーザーアブレーションプラズマを光源とする真空紫外吸収分光法により反応性プラズマ中の原子状ラジカル密度を測定する方法を確立することを目的としている。昨年は,アブレーションプラズマの発光スペクトル分布を飛行時間発光分光計測により推定し,その結果を元に永久磁石型ヘリコン波ラジカル源中の窒素ラジカル密度を決定した。本年度は,イメージインテンシファイアつきCCDカメラを用いてアブレーションプラズマの画像計測を行い,発光スペクトル分布を推定した。本年度の実験では,アブレーションターゲットにポリエチレンを採用し,アブレーションプラズマからのH_α発光空間分布をイメージインテンシファイア付のCCDカメラで撮影した。イメージインテンシファイアは50nsの時間幅でゲート動作しており,アブレーション後ある時間経過した後にゲート撮影された発光空間分布を元にアブレーション粒子の運動速度分布を算出できる。その結果から,アブレーションプラズマの発光スペクトル分布を求めた。実験の結果,アブレーションプラズマ中の水素原子の速度分布は空間的に等方的であることがわかり,レーザーアブレーションのメカニズムを解明する観点からも有用な情報が得られた。このようにして発光スペクトル分布が推定されたレーザーアブレーションプラズマを永久磁石型ヘリコン波ラジカル源に取り付けた。ラジカル源で水素プラズマを生成し,得られる水素ラジカルの絶対密度を算出した。真空紫外吸収分光法で信頼性の高いラジカル密度測定を行うには,光源の発光スペクトル分布の評価が最も重要である。本研究により,光源にレーザーアブレーションプラズマを用いれば,光源の発光スペクトル分布が推定可能であり,信頼性の高い測定が可能であることが実証された。

The purpose of this study is to establish a method for measuring the atomic density of a reflective film by vacuum ultraviolet absorption spectroscopy. Last year, the emission spectrum distribution of the laser beam was estimated by the time-of-flight spectrometer, and the result was determined by the density of the laser beam in the permanent magnet type laser beam source. This year, the CCD camera was used to measure and estimate the distribution of light. This year's implementation of the CCD system, the use of the CCD system, the spatial distribution of the H_α emission. The motion of the particle is calculated by the time amplitude of the particle motion of 50ns and the time interval of the particle motion of 50 ns. The results of the survey were as follows: As a result, the velocity distribution of the water atom in the solution was found to be spatially equivalent, and useful information was obtained. The distribution of light is estimated to be a permanent magnet. The density of the water element is calculated by calculating the density of the water element. In order to determine the high reliability and density of vacuum ultraviolet absorption spectroscopy, the evaluation of the emission distribution of light source is the most important. In this study, the light source distribution is estimated to be possible, and the reliability is determined to be possible.

项目成果

K.Sasaki 他: "Determination of fluorine atom density in reactive plasmas by vacuum ultraviolet absorption spectroscopy at 95.85 nm"Rev.Sci.Instrum.. 70・1. 76-81 (1999)

K. Sasaki 等人：“通过真空紫外吸收光谱法在 95.85 nm 处测定反应等离子体中的氟原子密度”Rev.Sci.Instrum.. 70・1 (1999)。

K.Shibagaki 他: "Formation of positive and negative carbon cluster ions in the initial phase of laser ablation in vacuum"Jpn.J.Appl.Phys.. 39・8. 4959-4963 (2000)

K. Shibagaki等人：“真空中激光烧蚀初始阶段正负碳簇离子的形成”Jpn.J.Appl.Phys. 39・8（2000）。

松井真也 他: "レーザーアブレーションチタンプラズマのレーザー誘起蛍光分光計測"プラズマ・核融合学会誌. 76・11. 1165-1174 (2000)

Shinya Matsui 等人：“激光烧蚀钛等离子体的激光诱导荧光光谱测量”日本等离子体与融合科学学会杂志 76・11（2000 年）。

K.Sasaki 他: "Development of a compact nitrogen radical source by helicon-wave discharge employing a permanent magnet"Thin Solid Film.

K. Sasaki 等人：“利用永磁体通过螺旋波放电开发紧凑的氮自由基源”固体薄膜。

K,Sasaki 他: "Development of a compact nitrogen radical source by helicon-wave discharge employing a permanent magnet"Thin Solid Film. (2000)

K，Sasaki 等人：“利用永磁体通过螺旋波放电开发紧凑的氮自由基源”Thin Solid Film (2000)。