Cavity Ring Down干渉法によるプラズマ密度の高分解測定

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1.パルス幅3-5ns,出力10mJのアルゴンイオンレーザーを入射波として用いたパルスCRD(Cavily Ring Down)光学系と,連続出力50mWのHeNeレーザーと音響光学変調素子(AOM : Acousto-Optic Modulator)を使用したCW-CRD光学系を製作し両者を比較した結果,指数関数的な出力波形とそのCRD時間など,同様な性能が得られることを示した。後者の場合,干渉計参照光路にはCRD Mirrorが不要であり,システム構成が容易であるとともに,実用性にも適していることを示した。2.干渉計のシミュレーションを実験および計算機実験の両面から行い,その原理的実証を行なった。本手法の原理を利用した計測法の種々の応用について,以下のように明らかにした。1)誘電体の多層膜コーティングの膜厚測定2)薄膜プラズマの密度測定に実用化できる可能性があることを実証した。この場合プラズマは入射波長に対するカットオフ密度より大きい値で測定可能で,使用波長の制限が大きく緩和される。応用分野としては,最近注目されているプラズマディスプレイパネル(PDP)用プラズマの密度測定などが考えられる。PDPのプラズマ測定は未だ確立されていない状況であり,本手法は有望なものと期待される。3)多層で形成されるプラズマを用いたフォトニック結晶とその応用について示した。3.FDTD(Finite Difference Time Domain)法と解析解を結合した電磁界の3次元計算を行ない,イメージング光学系の最適化設計に関する考察を行なった。その結果2系統の集光系を利用したシステムがプラズマ画像の再構成に重要であることを示した。