液体ターゲットによる数十ミクロン径レーザーマイクロプラズマの生成とイオン発生

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筐体壁面などとの相互作用を無視できる真空中(自由空間中)に液滴ターゲットを生成した.この液滴ターゲットを用いて,レ-ザーマイクロプラズマを生成し,レーザーエネルギー注入とイオン発生の実験を進めた.二重パルス法を確立し,広範なレーザーパラメータで実験を行ってきた.液体マイクロターゲットを用いたレーザー生成マイクロプラズマからのイオン発生およびフェムト秒からナノ秒までの広範な時間パラメータ領域でのレーザーエネルギー注入(吸収)に関する実験的研究を行った.また,「みる」班との共同研究により,一流体二温度モデルによる流体シミュレーションとの比較を行った(Applied Physics Lettersに共著掲載された).ナノ秒レーザー生成マイクロプラズマからの高速イオンのエネルギー分布や放射角度分布を観測した.プリプラズマの有無により,高速イオンの角度分布が狭くなると同時に,イオン電流が減少することが明らかになった.液滴ターゲットを用いたマイクロプラズマの電子密度,電子温度などの基礎パラメータを計測,診断することは重要である.レーザー干渉法によるプラズマ密度計測の準備を終え,予備実験によりプラズマ密度とプラズマ膨張速度の評価を行う環境を整えた.また,軟X線分光により液滴(典型的には水媒質)マイクロプラズマの電子温度の評価も行えるようになった.イオン速度と電子温度との相関が明らかになりつつある.このようなマイクロプラズマの実用的応用として,次世代半導体リソグラフィー露光機としての極端紫外光源の高効率化に大きく貢献できると考えている.このような極端紫外光の高効率発生のために,レーザーパラメータとプラズマパラメータの最適化を推進している.