マイクロプラズマ形成におけるガス種およびガス温度の影響評価

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本年度の研究は、前年度(平成16年度)に作成したシミュレーションモデルを基礎にして、以下に示す重点項目(1)マイクロ駆動領域における放電安定条件の評価、(2)ガス種および電極配置の違いによる放電構造変化の把握、(3)ガス加熱効果の検討を行った。(1)に関しては、放電開始電圧の周波数特性を示すとともに、理論的閾値電圧から得られる臨界周波数との関係を明確することができた。また、蓄積電荷に対する再放出過程を導入することにより、実験結果を検証する一考察を展開した。ただし、本件に関するデータ整備を行うにあたっては、モデルの更なる検討を要する。(2)に関しては、N_2ガスにおけるマイクロプラズマの形成過程はArガスの場合と異なり、励起種間の衝突電離が主体となっていることが示された。実験結果との比較を行う必要があるが、損失過程を含む励起種の挙動が重要であることは明らかである。電極形状の依存性に関しては、電極幅と電極間隔に対するプラズマ形成の違いを検証した。(3)に関しては、ガスに関する保存式を導入したモデルを構築し、ガスの加熱効果について多用な見地から検討を行った。ジュール加熱によるガスおよびプラズマパラメータの時空間的変化を計算し、統一的な挙動を模擬することができた。高周波駆動においては、熱源および渦群の発生により、均一密度場とは異なるプラズマ-ガス物理の考慮が必要であることを再度確認した。これらの作成されたデータ類は当補助金により購入したファイルサーバにデータベースとして保存してある。なお、本研究の関連成果は、国内学会(応用物理学関係連合講演会、他)および国際学会(第6回反応性プラズマ国際会議、他)にて発表されている。以上のことから、本研究では当補助金を有効に活用し、確実に到達目標を達成できたと思われる。