反応性プラズマ中、多原子分子・低速電子の衝突励起過程

反应等离子体中多原子分子与慢电子的碰撞激发过程

基本信息

批准号：
63632011
负责人：
田中大
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Sophia University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63632011/
关键词：
反応プラズマ多原子分子低速電子衝突励起

项目摘要

十分に制御されたプラズマを達成するには、原子分子レベルでの反応機構の物理化学的な体系化が必要である。本研究は、プラズマ気相反応での"トリガー役となる低エネルギー電子"と"原料ガス(CーH系、SiーH系)分子"との衝突による一次反応過程での弾性散乱、非弾性散乱素過程の衝突断面積の定量測定を目的としている。今年度は、(1)反応性原料ガスに対する装置への被毒及び安全対策(差動排気装置)、(2)データの計測処理の能率の向上(計測装置)、(3)測定値の規格化方法の改良、等の計画を予定通り実行し、以下の成果を得た。入射電子のエネルギー領域:2〜100eV、散乱角:10〜130°、分解能:25〜50meV、±1.5°の実験条件で、(a)弾性散乱微分断面積(DCS):HeーDCSに規格化することで、C_2H_6、C_3H_8、SiH_4、Si_2H_6の絶対測定、(b)弾性散乱積分断面積をDCSから算出し、全断面積に占める割合を決定した。(c)振動励起についても、上記(a)(b)を行った、(d)弾性散乱及び振動励起過程に起こる形状共鳴(負イオン)状態の検出:C_2H_6(7.5eV)、C_3H_8(7.5eV)、SiH_4(2.5eV)、(e)電子状態励起断面積とそのしきい位置近傍の三重励起状態の存在を初めて観測した。(f)x_α法による多原子分子・電子衝突理論計算も可能になり、SiH_4、Si_2H_6に応用した。以上、第一段階として、プラズマモデリングに必要ないくつかの断面積が決定できたと同時に、物理化学的に興味ある、多原子分子における共鳴状態、三重励起状態等の知見も得ることができた。今後、GeーH系、その他原料ガス分子についても同様な測定を行う。また、現有の質量分析系を上記改良された電子分光系に結合し、反応生成物を調べることで、解離性付着と共鳴状態の動的過程の研究へと発展させる。

为了达到控制良好的血浆，必须在原子分子水平上对反应机制的理化系统化。这项研究的目的是在主要反应过程中定量测量弹性散射和非弹性散射的碰撞横截面面积，这是由于“在血浆气相反应中充当触发器的低能电子”与“基于CH，基于SI-H的基于SI-H的）分子的碰撞。今年，我们按计划实施了计划：（1）使设备中毒以进行反应式原材料气体和安全措施（差异排气系统），（2）提高数据测量处理效率（测量设备），以及（3）改善测量值的标准化方法，并获得以下结果。在事件电子能量区域的实验条件下：2-100 eV，散射角：10-130°，分辨率：25-50 MEV，±1.5°，C_2H_6，C_3H_8，SIH_4，SI_2H_6和（B）弹性散射整体区域的绝对测量值是由DC确定的。（c）对于振动激发，我们首次观察到电子状态的横截面区域以及在阈值位置附近的三重激发状态，以及上面的（a）和（b）。（F）使用X_α方法的多原子分子 - 电子碰撞理论计算也已成为可能，并且已应用于SIH_4和SI_2H_6。第一步，还确定了血浆模型所需的几个横截面区域，同时还获得了在物理化学上有趣的多原子分子中的共振状态和三重激发态的知识。将来，将对GE-H系统和其他原始气体分子进行类似的测量。此外，通过将现有的质谱系统与上述改进的电子光谱系统结合并检查反应产物，它被发展为对解离粘附和谐振状态的动态过程的研究。