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JVS-1-5-5

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JVS-1-5-5

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Presentation Transcript

  1. G1 p1 p2 G2 T1 T2 異なる温度の真空容器の圧力平衡 JVS-1-5-5 【λ≪dの場合】 p1 = p2 【λ≫dの場合】 「熱遷移」 Thermal transpiration 圧力測定

  2. 真空計の校正 • 膨張法 • ダイナミック法(圧力場) • 分子線法 Particle balance at A2 秋道:日本真空協会H18,6月研究例会予稿

  3. Potential -U-Vcoswt Equation of motion 四極子型質量分析計Quadrupole Mass Analyzer U+Vcoswt Mathieu eq.

  4. yz安定 軌道と安定解 xz安定

  5. 数値例: Jousten: Handbook of Vacuum Technology (Wiley-VCH,2008)

  6. 四重極透過率 Jousten: Handbook of Vacuum Technology (Wiley-VCH,2008) 相対感度=イオン化効率 × 透過率 × 検出効率 (イオン源) (四重極) (二次電子増倍管)

  7. Ion source Jousten: Handbook of Vacuum Technology (Wiley-VCH,2008) open- UHV- molecular beam- closed- molecular beam type

  8. CO2+CO+O2+N2 mixture Cracking pattern(開裂パターン)

  9. 新版真空ハンドブック、㈱アルバック編(オーム社)新版真空ハンドブック、㈱アルバック編(オーム社)

  10. 新版真空ハンドブック、㈱アルバック編(オーム社)新版真空ハンドブック、㈱アルバック編(オーム社)

  11. 新版真空ハンドブック、㈱アルバック編(オーム社)新版真空ハンドブック、㈱アルバック編(オーム社)

  12. ロータリーポンプ 油蒸気

  13. 油拡散ポンプのオイル

  14. 辻 泰:核融合研究55、451(1986)

  15. VM/VA: 分子状で脱離する量 原子状で脱離する量 辻 泰:真空 15, 7(1972)

  16. 辻 泰:真空 15, 7(1972)

  17. 連続排気している真空系に酸素を一定 流量で流し込んだ時の分圧変化. 電離真空計電子電流:10mA、 真空分析計電子電流:10μA タングステンフィラメントと酸素の反応による生成物 pO2=2x10-4Torr ★:CO生成率 2% ⇒ 0.2% (高純度W) 辻 泰:真空 15, 7(1972)

  18. レーザー分光法による真空計測 • Cavity ring-down absorption spectroscopy • Cavity ring-down spectroscopy for quantitative absorption measurements; Zalicki et al.: J.Chem.Phys. 102, 2708(1995). • Laser bandwidth effects in quantitative cavity ring-down spectroscopy; • Hodges et al.: Applied Optics 35, 4112(1996). • 2. Resonant Enhanced Multi-Photon Ionization Spectroscopy • Laser Photoionization measurements of pressure in vacuum; • Looney: J.Vac.Soc.Japan 37, 703 (1994) • 3. Laser Induced Fluorescence Spectroscopy 参考図書: W. Demtroeder, Laser Spectroscopy, Basic Concepts and Instrumentation (Springer, 2003). J. Michael Hollas, High Resolution Spectroscopy (JohnWiley, 1998).

  19. Lambert- Beer’s law L:path length a: absorbance (Pa-1cm-1) Pi: partial pressure (Zalicki,1995) (Lafferty, 1998)

  20. Frequency-stabilized cavity ring-down spectrometer for high-sensitivity measurements of water vapor concentration: Hodges, Appl. Phys. B 85, 375–382 (2006) 露点計との相対誤差 H2O/N2 最低検出モル分率~ 7x10-10

  21. REMPI (Resonance enhanced multi photon ionization) Laser Photoionization measurements of pressure in vacuum; J. Looney: J.Vac.Soc.Japan 37, 703 (1994) Potential energy diagram of CO REMPI

  22. Evolution of CO on hot filaments of B-A gauge and RGA

  23. 水素分子のREMPI 水素分子の断熱ポテンシャルDanield J. Kligler et al. Phys.Rev.Lett.40(1978)309

  24. 多光子共鳴イオン化法(REMPI) ここで, ⅰ)選択則からΔν=0,ΔJ=0が最も高い確率で生じる. ⅱ)励起準位では先述の定数(Te, ωeなど)が変化する. という理論的な考察から,基底状態から各Jをもつ励起状態への遷移は,エネルギー的に弁別可能であることがわかる. 当研究室のREMPIでは,レーザー波長~201nmを実現. これを掃引することでエネルギーを変える. ○原理 複数の光子による共鳴励起 を利用して,原子や分子を イオン化する. Ex) :水素分子に2光子吸収  させ,励起状態へ遷移. さらに1光子でイオン化. ○装置概略図 :水素分子に1光子吸収  させ,励起状態へ遷移. さらに1光子でイオン化. Fig.1. 水素分子の断熱ポテンシャル ○特徴 ⅰ)イオンを測定の対象とするため高感度. ⅱ)光の波長を調節することで,特定の分子内部の     情報を選択的に得ることが可能. Fig.2.REMPI装置概略図 ○測定例:水素分子の回転状態分布 ○オルソ・パラ水素 I=1(オルソ水素), J=even. I=0(パラ水素), J=odd. 水素分子の内部エネルギーは, Fig.3.(2+1)REMPIによる水素分子の回転状態分布とBoltzmannプロット 各ピークをGauss関数でフィッティングし,積分強度を見積もると,各Jの強度がBoltzmann分布に従うことが確認できる. I :スピン量子数,J:回転量子数,n:振動量子数