レーザー螢光分光法によるスパッター粒子密度,速度分布関数の詳細測定

使用激光荧光光谱法详细测量溅射粒子密度和速度分布函数

基本信息

批准号：
61212019
负责人：
村岡克紀
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Special Project Research
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.イオンビームによりスパッターされた粒子の放出角度分布、エネルギー分布をレーザー螢光法により詳細に測定した結果、以下の成果を得た。(1)放出角度分布垂直に入射するイオンビームを低エネルギーから高エネルギーにしていくにつれて、余弦分布(入射ビームエネルギー1kev前後)からオーバー余弦(2kev程度以上)となることを示した。その原因をコンピュータシミュレーション結果と対比して考察し、低次反跳原子と表面散乱の競争で決まることを明らかにした(裏面第1文献に発表)。(2)エネルギー分布酸化鉄から放出された鉄原子のエネルギー分布を本研究代表者のグループで開発した高速周波数掃引レーザーにより測定した結果、純鉄の表面結合エネルギー(4.3eV)より大きい(約10eV)トムソン分布で表されることを初めて明らかにした(第3文献に発表)。また、斜め入射のイオンビームによるスパッター鉄原子について、低次反跳原子に基づくエネルギー分布のトムソン分布からのずれを定量的に明らかにした(第5文献に発表)。また、以上(1),(2)の結果をまとめて、第4,第6文献に発表した。2.スパッタリングに利用するレーザー螢光法の適用範囲の拡大レーザー螢光法の適用範囲は、主として同調可能なレーザー光源により決定される。現在、水素、炭素や酸素等のスパッタリング粒子として重要な軽原子が測定出来ないのはそれらを検出するのに必要な真空紫外レーザーが存在しないからであるが、本研究では昨年に行った水素に同調できる第三高調波発生につづいて、今年度四波混合による光源の開発を行い、その可能性があることを示した(第2文献に発表)。また大出力レーザーによる二光子励起法を検討し、スパッタリング用粒子計測法として有効であることを初めて明らかにした。

1.使用激光荧光对离子束溅射粒子的发射角分布和能量分布进行详细测量，得到以下结果。 (1)发射角分布表明，随着垂直入射离子束的能量从低能到高能增加，分布从余弦分布(入射束能量约1keV)变为过余弦分布(约2keV或更大)。我们通过与计算机模拟的结果进行比较，研究了这种现象的原因，发现这是由低阶反冲原子和表面散射之间的竞争决定的（发表在反面第一篇文档中）。 (2)能量分布利用研究代表小组开发的高速频率扫描激光器测量了从氧化铁中释放出的铁原子的能量分布，首次揭示了它是用汤姆森分布表示的(发表在《第三文献）。我们还定量地阐明了斜入射离子束溅射铁原子的能量分布与基于低阶反冲原子的汤姆逊分布的偏差（发表于第5篇论文）。另外，上述(1)和(2)的结果被总结并发表在第4和第6文献中。 2、扩大激光荧光溅射的应用范围激光荧光的应用范围主要由可调谐激光光源决定。目前，氢、碳和氧等作为溅射粒子很重要的轻原子无法测量，因为检测它们所需的真空紫外激光器不存在。随着可调谐三次谐波发生的发展，今年我们开发了一种。基于四波混频的光源，并论证了其可行性（发表在第二份文件中）。我们还研究了使用高功率激光的双光子激发方法，并首次证明它作为溅射粒子测量方法是有效的。