単色水素原子線による表面第1原子層からの回折現象の観測

使用单色氢原子束观察表面第一原子层的衍射现象

• 批准号: 08640499
• 负责人: 蟻川 逹男
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08640499/
• 关键词: 単色水素原子線; 固体表面回折実験; 表面第1原子層からの回折; HI分子の光解離; H原子の高感度検出; 可変波長VUV光源; REMPI-Doppler分光法

平成8年度は、申請書に記した所定の方針に基づき、主として以下の4点について実験が行われた。つまり:(1)いかに高性能なH原子線が得られるか?、(2)いかに高効率で回折H原子を検出する方法が得られるか?、(3)いかに迅速に多量なデータ処理が可能か?、(4)「いかに効率よくH原子線を回折散乱槽にトランスポートできるか?、である。この中、(1)〜(3)については概ね初期の目標を達成し得た。まず単色H原子線は、直線偏光したYAGレーザー(GCR-11)出力の3倍波(266nm)で親分子HIを光解離して、そのとき生ずるH原子を用いた。解離には次の2つのチャンネル:HI(X^1Σ)→H(^2S_<1/2>)+I^★(^2P_<1/2>)(平行遷移):V_H=1.12×10^4m/s(0.35A)HI(X^1Σ)→H(^2S_<1/2>)+I(^2P_<3/2>)(垂直遷移):V_H=1.75×10^4m/s(0.23A)があり、各チャンネルに応じて2種類の極めて単色性がよく(<1%)、しかも十分な強度のH原子線が得られた。次に回折H原子の高感度検出を目的として、波長364.5nm近傍の色素レーザー光を基本波としてKr-Arセルに通し、セル内における非線形効果でLyman-α線を中心とする可変波長のVUV光を発生させるVUV光源の製作に成功した。このLyman-α線と基本波とでH原子を(1+2)REMPIでイオン化し、H原子を1個まで検出することができた。また、Doppler-REMPI分光法の開発により、表面でのダイナミクス、特に非弾性散乱を分離することも可能となり、極めてS/N比の高い回折パターンが得られることになった。現在、清浄な超高真空の回折散乱槽へのトランスポート系の調整を行っている。

8 annual は pp.47-53, application に し remember た の guidelines prescribed に base づ き, main と し て の below 4 に つ い て be 験 が line わ れ た. Youdaoplaceholder0 ま に :(1) ま に に high-performance なH atomic line が られる られる? (2) に に high-efficiency で refolding H atoms を検 out する method が to obtain られる られる? (3) に に quickly に a large amount of なデ なデ タ タ to handle が possibly が? , (4) "い か に sharper rate よ く H atom line を inflexion scattered trough に ト ラ ン ス ポ ー ト で き る か?, で あ る. こ の, (1) - (3) in に つ い て は is の goal early ね を reached し た. ま ず 単 color line は H atoms, linear polarization し た YAG レ ー ザ ー (GCR - 11) output の wave 3 times (266 nm) で を hydrophilic molecular HI photolysis from し て, そ の と き raw ず る を H atoms with い た. Dissociative に は の 2 つ の チ ャ ン ネ ル : HI - H (X ^ 1 Σ) s_ (^ 2 1/2 > <) + I painted ^ p_ (^ 2 1/2 > <) (parallel migration) : V_H = 1.12 * 10 ^ 4 m/s (0.35 A) the HI - H (X ^ 1 Σ) s_ (^ 2 1/2 > <) + I p_ (^ 2 < l >) (vertical migration ) : V_H = 1.75 * 10 ^ 4 m/s (0.23 A) が あ り, various チ ャ ン ネ ル に 応 じ て 2 kinds の extremely め て 単 が color よ く (< 1%), し か も very な が の H atom line intensity ら れ た. Time に inflexion H atom の 検 Gao Gan degrees out を purpose と し て, 364.5 nm wavelength near alongside の pigment レ ー ザ ー light を basic wave と し て Kr - Ar セ ル に し, セ ル within に お け る nonlinear working fruit で Lyman alpha line を center と す る can - wavelength の VUV light を 発 raw さ せ る VUV light の making に success し た. Basic wave と こ の Lyman alpha line と で H atom を (1 + 2) REMPI で イ オ ン し and 1 H atom を ま で 検 out す る こ と が で き た. ま た, Doppler - REMPI spectrometry の open 発 に よ り, surface で の ダ イ ナ ミ ク ス, に non 弾 scattered を separation す る こ と も may と な り, extremely め て high S/N ratio is の い inflexion パ タ ー ン が have ら れ る こ と に な っ た. Now, the clean な ultra-high vacuum <s:1> reversed-fold dispersion tank へ <s:1> トラ <s:1> スポ ト ト ト system <s:1> adjustment を row って へ る る る る ト ト.

项目成果

Y.Sakurai: "Formation of Hot Atomic Hydrogen Beam for Surface Diffraction Experiments." Jpn.J.Appl.Phys.34・8A. 4195-4196 (1995)

Y.Sakurai：“用于表面衍射实验的热原子氢束的形成”Jpn.J.Appl.Phys.34・8A 4195-4196（1995）

T.Arikawa: "Ion Scattering Spectroscopy Experiments in Collisions of He^+ Ions with Ta and W Targets." Jpn.J.Appl.Phys.Lett.34・11B. L1561-L1563 (1995)

T.Arikawa：“He^+ 离子与 Ta 和 W 靶材碰撞的离子散射光谱实验”Jpn.J.Appl.Phys.Lett.34・11B (1995)。

K.Kotaki: "REMPI-Doppler Spectroscopy of H Atoms with Tunable VUV Radiation around Lyman α Line." J.Mass Spectrom.Soc.Jpn.43・6. 351-363 (1995)

K.Kotaki：“莱曼 α 线周围可调谐 VUV 辐射的 H 原子的 REMPI 多普勒光谱。”J.Mass Spectrom.Soc.Jpn.43·6 (1995)。

K.Kotaki: "Enhancement of Lyman a Emission for Detection of Diffracted Atomic Hydrogen Beam." J.Mass Spectrom.Soc.Jpn.44・4. 461-472 (1996)

K.Kotaki：“用于检测衍射原子氢束的莱曼发射的增强。”J.Mass Spectrom.Soc.Jpn.44・4（1996）。

W.Aoba: "Fourier Analysis for Quasi-resonant Oscillatory Yields in Low Energy ISS Experiments." J.Mass Spectrom.Soc.Jpn.43・6. 339-349 (1995)

W.Aoba：“低能量国际空间站实验中准共振振荡产率的傅里叶分析。”J.Mass Spectrom.Soc.Jpn.43・6（1995）。