光ガルバノ分光によるメタン及びシランガス放電の陰極近傍における電界分布の計測

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本年度は、OG分光法による放電プラズマ内の電界強度分布を測定の高精度化と簡便化を図るために自動測定システムの作製を行い、さらに、2種類のガスの混合比が電界分布におよぼす影響について調べるために電極間電圧を280Vで一定としたときのAr/He混合系のホロ-カソ-ド放電の陰極暗部にお刑る電界分布の測定を行った。作製したシステムの制御にはパ-ソナルコンピュ-タ-を用いており、このコンピュ-タ-により制御されるのは、1)レ-ザ-光の照射位置、2)レ-ザ-光の波長の掃引、3)OGシグナルを検出するためのロックインアンプの設定である。レ-ザ-光の照射位置の掃除は、放電管をマイクロメ-タ-のついたステ-ジに固定し、コンピュ-タ-により制御されたパルスモ-タ-によりマイクロメ-タ-を駆動することで行った。ステ-ジの最小移動距離は0.0025mmである。したがって、このシステムにおける空間分解能は照射するレ-ザ-ビ-ムのビ-ム径で決まり、それは約0.05mmである。得られたスペクトルはRS-232Cを通してコンピュ-タ-に取り込み、スム-ジングを行った後、同時に測定している参照スペクトルのヨウ素のレ-ザ-誘起蛍光スペクトルと2GHzのエタロンのフリンジからスペクトルの絶対波数を求めている。スペクトル線の波数は0.004cm^<-1>の精度で求められたので、注目したスペクトル線のシュタルク係数の精度から考えて電界強度は100V/cmの精度で求めることが出来ることが判った。作製したシステムによりAr/He混合系のホロ-カソ-ド放電の陰極暗部における電界分布の測定を行ったところ、陰極表面における電界強度は、Arの分圧に強く依存しHeの分圧にはほとんど影響を受けないことを見いだした。さらに、陰極暗部における空間電荷分布はHeの分圧に著しく依存することがわかった。メタンやシランを混入させた系では放電が安定しないため有意なデ-タは得られなかった。