反応性プラズマ中の電界分布測定法の開発

本研究は反応性プラズマ中の電界分布測定にプロ-ブ法とレ-ザ法の両者を適用し,標準的な測定法として確立することを目的としている。プロ-ブ法に関しては,主としてレ-ザ加熱によるエミッシブプロ-ブを用いた空間電位分布測定法の開発に重点をおき,これまでに,直流及び13.56MHzRF放電プラズマのいずれにおいても,十分測定可能であるとの結果が得られていた。本年度はこれを更に発展させ,強い電界の存在する電極シ-ス中でも,エミッシブプロ-ブ特性の電流急増点を用いることによって,空間電位の決定が可能であることを示した。また,この方法によって得られる空間電位を基準として,電圧をフィ-ドバック校正することによって,RF放電中における正確なシングルプロ-ブの測定が可能であることを確めた。レ-ザ法に関しては,優れた測定精度を有するLOG法(レ-ザオプトガルバノ法)を用いて,空間的分解能に優れたLIF法(レ-ザ蛍光法)を校正する手法を開発してきたが,本年度はその一般化についての理論的及び実験的考察を行い,測定法として確立することができた。また,同一装置の直流放電中で,プロ-ブ法とレ-ザ法の同時測定を行い,両者の結果を比較検討した。その結果強い電界の存在する電極シ-ス中でも,上記エミッシブプロ-ブの電流急増点を空間電位と見なすことによって,レ-ザ法とプロ-ブ法の測定結果は良く一致し,有効な測定法として適用可能であることが示された。以上によって,本研究の目的である反応性プラズマ中における電界分布測定の標準的な測定法を確立することができた。

本研究は反応性プラズマ中の電界分布測定にプロ-ブ法とレ-ザ法の両者を適用し,標準的な測定法として確立することを目的としている。プロ-ブ法に関しては,主としてレ-ザ加熱によるエミッシブプロ-ブを用いた空間電位分布測定法の開発に重点をおき,これまでに,直流及び13.56MHzRF放電プラズマのいずれにおいても,十分測定可能であるとの結果が得られていた。本年度はこれを更に発展させ,強い電界の存在する電極シ-ス中でも,エミッシブプロ-ブ特性の電流急増点を用いることによって,空間電位の決定が可能であることを示した。また,この方法によって得られる空間電位を基準として,電圧をフィ-ドバック校正することによって,RF放電中における正確なシングルプロ-ブの測定が可能であることを確めた。レ-ザ法に関しては,優れた測定精度を有するLOG法(レ-ザオプトガルバノ法)を用いて,空間的分解能に優れたLIF法(レ-ザ蛍光法)を校正する手法を開発してきたが,本年度はその一般化についての理論的及び実験的考察を行い,測定法として確立することができた。また,同一装置の直流放電中で,プロ-ブ法とレ-ザ法の同時測定を行い,両者の結果を比較検討した。その結果強い電界の存在する電極シ-ス中でも,上記エミッシブプロ-ブの電流急増点を空間電位と見なすことによって,レ-ザ法とプロ-ブ法の測定結果は良く一致し,有効な測定法として適用可能であることが示された。以上によって,本研究の目的である反応性プラズマ中における電界分布測定の標準的な測定法を確立することができた。