2023年09月, 静電気学会, 論文賞　　　　　　　　　　　　　　　

2018年03月, 応用物理学会, プラズマエレクトロニクス賞　　　　　　　　　　　　　　　

2018年01月, 日本学術振興会第153委員会, プラズマ材料科学賞(基礎部門賞)　　　　　　　　　　　　　　　

2017年09月, 応用物理学会, ポスター発表賞　　　　　　　　　　　　　　　

2014年10月, 応用物理学会, ポスター発表賞　　　　　　　　　　　　　　　

2008年, The most outstanding oral presenter in the Nanoscience and Nanotechnology International Conference 2008　　　　　　　　　　　　　　　

2008年, 永井科学技術財団賞　　　　　　　　　　　　　　　
日本国

2008年, The most outstanding oral presenter in the Nanoscience and Nanotechnology International Conference 2008　　　　　　　　　　　　　　　

2007年, Outstanding Preposter-Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
日本国

2007年, JJAP編集貢献賞　　　　　　　　　　　　　　　
日本国

2007年, Outstanding Preposter-Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　

1993年, 井上研究奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
日本国

1992年, 電気学会論文発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
日本国

One-step conversion of benzene to phenol in plasma-irradiated benzene solution
Y. Inagaki, Y. R. Hayashi, K. Sasaki, S. Takakusagi, K. Okamoto, A. Nagaki, N. Shirai
Journal of Applied Physics, 138, 11, 113301, 113301, AIP Publishing, 2025年09月15日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, One-step synthesis of phenol was achieved in aqueous benzene solutions irradiated with atmospheric-pressure air and helium plasmas. We prepared the plasma-irradiated benzene solution by two experimental procedures: (1) mixture solution of benzene and NaCl was irradiated with the plasma and (2) benzene was admixed with the NaCl solution irradiated with the plasma. We observed the synthesis of phenol in both the methods except in procedure (2) using the helium plasma. When we used air for discharge, we observed the continuous production of phenol for at least 300 h after the irradiation of the plasma or mixing benzene with plasma-irradiated NaCl solution. The synthesis of phenol is attributed to the substitution reaction of hydroxyl radical (∙OH) with a hydrogen in benzene, which has been confirmed by the relationship between the synthesis rate of phenol and the concentration of a scavenger (2-propanol) for ∙OH. The apparent long lifetime of ∙OH is owing to its continuous production in the solution by homolytic splitting of ONOOH, which is produced from H2O2 and NO2−.

Importance of highly excited vibrational states of molecular nitrogen in ammonia synthesis using low-pressure nitrogen–hydrogen plasma
Masahiro Yamazaki, Koichi Sasaki
Physics of Plasmas, 32, 8, 084501, 084501, AIP Publishing, 2025年08月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, In a previous work using an atmospheric-pressure plasma, we observed the contribution of vibrationally excited molecular nitrogen in the synthesis of ammonia, while in another previous work using a low-pressure plasma, the synthesis rate was dominated by atomic nitrogen. In this work, we examined the synthesis of ammonia in a low-pressure nitrogen–hydrogen mixture plasma where the vibrational temperature of molecular nitrogen was as high as 4500 K. No specific catalysts were employed, and ammonia was produced on the surface of a stainless-steel vacuum chamber. As a result, we observed an insufficient correlation between the densities of atomic nitrogen and synthesized ammonia, whereas a better correlation was observed between the ammonia density and the vibrational temperature. The experimental result suggests that vibrationally excited molecular nitrogen contributes to ammonia synthesis even in a low-pressure plasma if the vibrational temperature is higher than 3000 K.

Populations of n=2 states of atomic hydrogen in low-density hydrogen plasma: temperature and metastability of 2s²S_1/2
Shusuke Nishiyama, Koichi Sasaki
Plasma Sources Science and Technology, 34, 4, 045006, 045006, IOP Publishing, 2025年04月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

The populations of the 2s , 2p , and 2p states of atomic hydrogen were examined in a low-density inductively coupled hydrogen plasma using diode laser absorption spectroscopy at the Balmer-α line. The Doppler broadened absorption spectra were not fitted with the theoretical spectra under the assumption that the population distribution of the three states followed the statistical weights. The fitting accuracy improved when the population ratio was allowed to deviate from the statistical weights; however, the improvement remained insufficient, especially for spectra observed at low electron densities and low hydrogen pressures. A reasonable fit was achieved only when a high-temperature component was introduced into the velocity distribution function of the 2s state. It was considered that the high-temperature component was produced via the electron-impact dissociative excitation of molecular hydrogen, because the population of the high-temperature component was proportional to the electron density. The experimental results clearly indicated a decrease in the population of high-temperature 2s with increasing electron density and hydrogen pressure. This trend is qualitatively reasonable considering the collisional transfer from the 2s to the 2p and 2p states. However, the cross-sections of the collisional transfer were insufficiently small to explain the experimental observations quantitatively. In addition, the experimental results suggest lower metastability of low-temperature 2s than that of the high-temperature component, which cannot be explained by collision cross-sections. Thus, a more sophisticated model should be investigated in future studies to obtain a deeper understanding of the kinetics governing the 2s , 2p , and 2p states.

Rate limiting step in ammonia synthesis using low-pressure nitrogen–hydrogen mixture plasma
Shogo Uebayashi, Koichi Sasaki
Japanese Journal of Applied Physics, 64, 3, 036001, 036001, IOP Publishing, 2025年03月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

The contributions of atomic nitrogen, atomic hydrogen, and vibrational excited molecular nitrogen were compared in the synthesis of ammonia using low-pressure nitrogen–hydrogen mixture plasma. No specific catalysts were employed, and ammonia was synthesized via reactions on the surface of a stainless-steel chamber. It was found that the number of nitrogen atoms transported to the chamber wall per unit time approximately coincided with the synthesis rate of ammonia. On the other hand, the synthesis rate of ammonia was saturated with the number of transported hydrogen atoms. In addition, we observed no correlation between the synthesis rate of ammonia and the number of vibrational excited nitrogen molecules. The experimental results indicate that the adsorption of atomic nitrogen is the rate limiting step in the synthesis process of ammonia in the present experimental condition, where the flux of atomic nitrogen was 10³ times lower than the flux of vibrational excited molecular nitrogen.

Influence of atomic hydrogen, physical properties, and surface impurity film on droplet ejection from liquid metals interacting with inductively coupled hydrogen plasma
Yuki Hamana, Koichi Sasaki
Japanese Journal of Applied Physics, 64, 2, 028003, 028003, IOP Publishing, 2025年02月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

This paper reports characteristics of droplet ejection from liquid metals interacting with inductively coupled hydrogen plasma. It was observed that the ejection frequency was independent of the flux of atomic hydrogen, whereas it increased with the ion flux. The ejection frequency was dependent on the physical properties of liquid metals, and the transport height of droplets was shortened by the impurity film formation on the liquid metal surface. These results gave us an insight into a method to avoid the transport of droplets to the core plasma, when we apply liquid metals to divertor materials in nuclear fusion reactors.

Plasma-Derived Atomic Hydrogen Enables Eley–Rideal-Type CO₂ Methanation at Low Temperatures
DAE-YEONG KIM, Yoshinobu Inagaki, Tsukasa Yamakawa, Bang Lu, Yoshiaki Sato, Naoki Shirai, Shinya Furukawa, Hyun-Ha Kim, Satoru Takakusagi, Koichi Sasaki, Tomohiro Nozaki
JACS Au, 5, 1, 169, 177, 2024年11月18日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Correlation between temperature distribution and changes in self-organized luminous pattern in an atmospheric pressure DC glow discharge with sheath gas flow
Toshiaki Miyazaki, Koichi Sasaki, Naoki Shirai
Plasma Sources Science and Technology, 33, 11, 115007, 115007, 2024年11月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Contribution of vibrational excited molecular nitrogen to ammonia synthesis using an atmospheric-pressure plasma jet
Atsufumi Miyake, Naoki Shirai, Koichi Sasaki
Journal of Applied Physics, 135, 21, 213301, 213301, 2024年06月07日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Synthesis of core–shell nanoparticles with liquid core using magnetron sputtering and capacitively coupled dusty plasmas
Munaswamy Murugesh, Koichi Sasaki
Japanese Journal of Applied Physics, 63, 5, 056003, 056003, IOP Publishing, 2024年05月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

We succeeded in depositing amorphous carbon films around tin nanodroplets retained in a capacitively coupled plasma (CCP). High-pressure magnetron sputtering was used for synthesizing tin nanoparticles at the top of a vacuum chamber. Tin nanoparticles were transported to CCP at the bottom of the chamber, and they were trapped in the sheath above an rf electrode. Tin nanoparticles were heated above the mp by ion bombardment in CCP. We introduced methane into CCP to deposit amorphous carbon films around melted tin nanoparticles. The transmission electron microscope (TEM) images of core–shell nanoparticles showed completely spherical cores. We observed the melting of cores at the melting point of metal tin when we heated core–shell nanoparticles in TEM, suggesting that the amorphous carbon films protected cores from the oxidation. In addition, the amorphous carbon films were robust against the volume expansion of the cores due to melting.

Detection of negative ions in streamer discharge in air by transient cavity ringdown spectroscopy
Kimika Fushimi, Naoki Shirai, Koichi Sasaki
Plasma Sources Science and Technology, 33, 2, 02LT01, 02LT01, 2024年02月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Catalyst-free synthesis of ammonia using dc-driven atmospheric-pressure plasma in contact with water
Mary Ramoy, Naoki Shirai, Koichi Sasaki
Journal of Physics D: Applied Physics, 57, 1, 01LT01, 01LT01, 2024年01月05日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Production rates and destruction frequencies of ammonia in inductively coupled H₂O/N₂ and H₂/N₂ plasmas
Jin Takahashi, Koichi Sasaki
Contributions to Plasma Physics, 64, 3, e202300167, e202300167, Wiley, 2023年12月28日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

We compared the production rates and the destruction frequencies of ammonia in inductively coupled H₂O/N₂ and H₂/N₂ plasmas. We observed that the production rates of ammonia ranged between 4 and 7 μmol/s both in the H₂O/N₂ and H₂/N₂ plasmas generated at rf powers between 100 and 160 W, corresponding to the energy cost of 23–25 mol/MJ. Almost the same production rates suggest the usefulness of H₂O as the resource for hydrogenation of atomic nitrogen adsorbed on surfaces. On the other hand, the destruction frequency was 2–4 times higher in the H₂O/N₂ than H₂/N₂ plasmas. Although the H₂O/N₂ plasma has a drawback in the destruction frequency, the present work shows its potential for the direct synthesis of ammonia from water with skipping the production of hydrogen.

Mechanism of droplet ejection from liquid gallium interacting with inductively coupled hydrogen plasma
Yuki Hamana, Naoki Shirai, Koichi Sasaki
Journal of Physics D: Applied Physics, 56, 47, 475204, 475204, 2023年11月23日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Synthesis of Metal Nanoparticles Induced by Plasma-Assisted Electrolysis
Naoki Shirai, Koichi Sasaki
High-Energy Chemistry and Processing in Liquids, 57, 72, Springer Nature Singapore, 2022年02月05日, ［査読有り］
論文集(書籍)内論文

Effect of atmospheric-pressure plasma irradiation on the surface tension of water
Naoki Shirai, Takuma Kaneko, Yuto Takamura, Koichi Sasaki
Journal of Physics D: Applied Physics, 55, 15, 15LT01, 15LT01, 2022年01月06日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Efficient production and transport of OH radicals in spatial afterglow of atmospheric-pressure DC glow discharge using intersecting helium flows
Naoki Shirai, Hiroki Owada, Koichi Sasaki
Plasma Sources Science and Technology, 30, 12, 125012, 125012, IOP Publishing, 2021年12月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, Abstract

An efficient method for generating OH radicals in the spatial afterglow of atmospheric-pressure plasma was investigated. The method employed a DC glow discharge along two intersecting helium flows in air. Tiny helium flows were ejected from two metal nozzles with inner diameters of 0.5 mm, and they intersected at a distance of 3–5 mm from the nozzles. A stable glow discharge was formed along the intersecting helium flows by applying a DC high voltage between the two nozzles. It was shown by laser-induced fluorescence spectroscopy that an origin of OH radicals was water vapor admixed into the intersection point of the two helium flows from ambient air. OH radicals were transported from the intersection toward the spatial afterglow along the coalesced helium flow. This is a distinctive feature of the present plasma source, by which we can obtain the stream of OH radicals in the outside of the active plasma zone even though we employ the DC discharge. In addition, we observed the production of OH radicals in the spatial afterglow. We presume that the production process of OH radicals in the spatial afterglow is dissociative electron attachment to H₂O₂.

Reaction frequency of solvated electrons in water interacting with atmospheric-pressure helium plasma jet
Yoshinobu Inagaki, Koichi Sasaki
Japanese Journal of Applied Physics, 60, 9, 096001, 096001, IOP Publishing, 2021年08月11日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Estimation of sheath electric field in inductively coupled hydrogen plasma on the basis of Doppler-broadened absorption spectrum of hydrogen Balmer-α line
Shusuke Nishiyama, Kosuke Takada, Koichi Sasaki
Japanese Journal of Applied Physics, 60, 7, 076001, 076001, IOP Publishing, 2021年07月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Comparison among translational temperatures of He(1P1o) , He(3S1) , and Ar(4s[3/2]2o) in inductively coupled plasmas
Kosuke Takada, Shusuke Nishiyama, Koichi Sasaki
Japanese Journal of Applied Physics, 60, 6, 066003, 066003, IOP Publishing, 2021年06月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Single-phase CZTS thin film prepared by high power impulse magnetron sputtering (HiPIMS): A first attempt　　　　　　　　　　　　　　　
Siti Noryasmin Jaffar, Nafarizal Nayan, Zulkifli Azman, Amaliyana Raship, Mohd Khairul Ahmad, Soon Ching Fhong, Saidur Rahman, Mohd Yazid Ahmad, Koichi Sasaki
International Journal of Nanoelectronics and Materials, 14, 2, 195, 208, 2021年04月, ［査読有り］

Synthesis mechanism of cuprous oxide nanoparticles by atmospheric-pressure plasma electrolysis
Jiandi Liu, Naoki Shirai, Koichi Sasaki
Journal of Physics D: Applied Physics, 54, 10, 105201, 105201, IOP Publishing, 2021年03月11日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Synthesis and characterisation of nanoparticles by pulse laser ablation at solid-solid interface
Munaswamy Murugesh, Sasaki Koichi, G.L. Samuel
International Journal of Precision Technology, 10, 1, 74, 74, Inderscience Publishers, 2021年, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Rate Coefficient of CO₂ Splitting via Vibrational Excited States in Recombining Plasmas with Ultralow Electron Temperatures
Koichi SASAKI, Masahiro YAMAZAKI
Vacuum and Surface Science, 63, 12, 635, 640, Surface Science Society Japan, 2020年12月10日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Effect of discharge tube temperature on N2(A3Σu+) and N(4So) densities in remote nitrogen plasma　　　　　　　　　　　　　　　
Masaharu Shimabayashi, Koichi Sasaki
Japanese Journal of Applied Physics, 59, 9, 098002, 098002, 2020年09月, ［査読有り］

Rate coefficient of CO2 splitting in recombining H2 and He plasmas with ultralow electron temperatures
Masahiro Yamazaki, Shusuke Nishiyama, Koichi Sasaki
Plasma Sources Science and Technology, 29, 11, 115016, 115016, IOP Publishing, 2020年07月17日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Negative ion species in atmospheric-pressure helium dc glow discharge produced in ambient air
Koichi Sasaki, Ryohei Hosoda, Naoki Shirai
Plasma Sources Science and Technology, 29, 8, 085012, 085012, IOP Publishing, 2020年07月16日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Observation of ¹D −¹S forbidden optical emission of atomic oxygen in atmospheric-pressure N2 /O2 plasma jet
Koichi Sasaki, Shusuke Nishiyama, Naoki Shirai
Contributions to Plasma Physics, 60, e202000061, e202000061, Wiley, 2020年07月07日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Nitriding of 4H-SiC by irradiation of fourth harmonics of Nd:YAG laser pulses in liquid nitrogen
Masaharu Shimabayashi, Takuma Kaneko, Koichi Sasaki
SN Applied Sciences, 2, 7, 1167, 1167, Springer Science and Business Media LLC, 2020年07月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Reactivity of solvated electrons in ionic liquid interacting with low-pressure plasmas
Yoshinobu Inagaki, Koichi Sasaki
Japanese Journal of Applied Physics, 59, 6, 066001, 066001, IOP Publishing, 2020年06月01日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Mechanism of droplet generation and optical emission ofmetal atoms in atmospheric-pressure dc glow discharge employing liquid cathode
Naoki Shirai, Goju Suga, Koichi Sasaki
Plasma Sources Science and Technology, 29, 2, 025007, 025007, IOP Publishing, 2020年02月11日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Detection of OH radicals in atmospheric-pressure plasma jet by evanescent-wave laser-induced fluorescence spectroscopy
K. Sasaki, Y. Hishida, N. Sadeghi
Journal of Instrumentation, 14, 11, C11016, C11016, IOP Publishing, 2019年11月18日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Correlation between gas-phase OH density and intensity of luminol chemiluminescence in liquid interacting with atmospheric-pressure plasma
N. Shirai, G. Suga, K. Sasaki
J. Phys. D: Appl. Phys., 52, 39, 39LT02, 39LT02, 2019年07月, ［査読有り］

Effective species for ignition of premixed burner flame in effluent of dielectric barrier discharge
Koichi Sasaki, Yusei Deguchi
Japanese Journal of Applied Physics, 57, 9, 096102, 096102, IOP Publishing, 2018年08月07日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Decomposition of carbon dioxide by recombining hydrogen plasma with ultralow electron temperature
Masahiro Yamazaki, Shusuke Nishiyama, Koichi Sasaki
Applied Physics Express, 11, 6, 066202, 066202, Japan Society of Applied Physics, 2018年06月01日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Suppression of carbon desorption from 4H-SiC by irradiating a remote nitrogen plasma at a low temperature
Masaharu Shimabayashi, Kazuaki Kurihara, Koichi Sasaki
Japanese Journal of Applied Physics, 57, 5, 056201, 056201, Japan Society of Applied Physics, 2018年05月01日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Magnetron sputtering of liquid tin: Comparison with solid tin
Koichi Sasaki, Hiroshi Koyama
Applied Physics Express, 11, 3, 036201, 036201, Japan Society of Applied Physics, 2018年03月01日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Visualization of short-lived reactive species in liquid in contact with atmospheric-pressure plasma by chemiluminescence of luminol
Naoki Shirai, Yutaka Matsuda, Koichi Sasaki
Applied Physics Express, 11, 2, 026201, 026201, Japan Society of Applied Physics, 2018年02月01日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Physics-based investigation of negative ion behavior in a negative-ion-rich plasma using integrated diagnostics
K. Tsumori, K. Tsumori, Y. Takeiri, Y. Takeiri, K. Ikeda, H. Nakano, H. Nakano, S. Geng, M. Kisaki, K. Nagaoka, K. Nagaoka, T. Tokuzawa, M. Wada, K. Sasaki, S. Nishiyama, M. Goto, M. Goto, M. Osakabe, M. Osakabe
AIP Conference Proceedings, 1869, 030001, 030001, 2017年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Discharge phenomena in a cavitation bubble induced by liquid-phase laser ablation
Koichi Sasaki, Yuta Takahashi
JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 50, 32, 325202, 325202, 2017年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Stark spectroscopy at Balmer-alpha line of atomic hydrogen for measuring sheath electric field in a hydrogen plasma
Shusuke Nishiyama, Haruhisa Nakano, Motoshi Goto, Koichi Sasaki
JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 50, 23, 234003, 234003, 2017年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Excitation of cavitation bubbles in low-temperature liquid nitrogen
Koichi Sasaki, Shingo Harada
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 56, 6, 068002, 068002, 2017年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

レーザー誘起キャビテーションバブルとそのナノ材料創成への役割 (「液中レーザープロセスの最近の展開」特集号)
佐々木 浩一
レーザー研究 = The review of laser engineering : レーザー学会誌, 45, 5, 267, 272, レーザー学会, 2017年05月, ［査読有り］, ［招待有り］
日本語

蒸発・凝縮を伴う球形気泡の崩壊現象における凝縮係数の影響 (第30回数値流体力学シンポジウム特集) -- (特集 注目研究in CFD30)
森川 昌太郎, 立藏 祐樹, 小林 一道, 藤井 宏之, 渡部 正夫, 佐々木 浩一
ながれ : 日本流体力学会誌 = Nagare : journal of Japan Society of Fluid Mechanics, 36, 2, 105, 108, 日本流体力学会, 2017年04月
日本語

Performance of sheath electric field measurement by saturation spectroscopy in Balmer-α line of atomic hydrogen
Nishiyama Shusuke, Katayama Kento, Nakano Haruhisa, Goto Motoshi, Sasaki Koichi
Appl. Phys. Express, 10, 3, 036101, 036101, 2017年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Transient change in the shape of premixed burner flame with the superposition of pulsed dielectric barrier discharge
Kazunori Zaima, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 55, 8, 086201, 086201, 2016年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Absolute densities of Cu, Zn, Sn, and S atoms in magnetron sputtering plasmas employing a Cu2ZnSnS4 target
Nayan Nafarizal, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 55, 7, 07LC02, 07LC02, 2016年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Nickel nanoparticles generated by pulsed laser ablation in liquid CO2
Mardiansyah Mardis, Noriharu Takada, Siti Machmudah, Wahyudiono, Koichi Sasaki, Hideki Kanda, Motonobu Goto
RESEARCH ON CHEMICAL INTERMEDIATES, 42, 5, 4581, 4590, 2016年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Spectrum of laser light scattered by nanoparticles in an ablation-induced cavitation bubble
Masato Takeuchi, Koichi Sasaki
APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, 122, 4, 312, 312, 2016年04月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Nitriding characteristics of 4H-SiC irradiated with remote nitrogen plasmas
Masaharu Shimabayashi, Kazuaki Kurihara, Yoshimine Horikawa, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 55, 3, 036503, 036503, 2016年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Measurements of absolute Cu, Zn and Sn metastable densities in CZTS sputtering plasmas measured using UVAS technique
Nayan Nafarizal, Koichi Sasaki
2016 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SEMICONDUCTOR ELECTRONICS (ICSE) PROCEEDINGS, 252, 255, 2016年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Origin of activated combustion in steady-state premixed burner flame with superposition of dielectric barrier discharge
Kazunori Zaima, Haruaki Akashi, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 55, 1, 016201, 016201, 2016年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

An Attempt to Produce Electrical Discharges in Acoustic Cavitation Bubbles
TAKADA Noriharu, HAYASHI Yui, GOTO Motonobu, SASAKI Koichi
Plasma and Fusion Research, 11, 0, 1406113, 1406113, 社団法人 プラズマ・核融合学会, 2016年, ［査読有り］
英語, <p>It is widely known that cavitation bubbles are not static bubbles but have the dynamics of the expansion, the shrinkage, and the collapse. In this work, we produced electrical discharges in acoustic cavitation bubbles for the first time with the intension of enhancing the reactivity of sonochemical processes. Glow-like discharges were observed in cavitation bubbles on the bottom surface of the cylindrical electrode which was connected to a pulsed high-voltage power supply. Bright optical emission was observed from the region corresponding to the cloud of expanded cavitation bubbles, while we also observed electrical discharges even in the shrinking phase of cavitation bubbles. If discharge-produced reactive species have lifetimes that are longer than the interval between the discharge and the collapse of the cavitation bubble, the species composition in the collapsed cavitation bubble becomes different from that in conventional cavitation bubble, which may result in the enhancement of reactivity in sonochemical processes.</p>

Sticking probabilities of Cu, Zn, Sn, and S atoms in magnetron sputtering plasmas employing a Cu2ZnSnS4 stoichiometric target
Nayan Nafarizal, Shunya Kikuchi, Koichi Sasaki
VACUUM, 121, 26, 31, 2015年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Self-absorption-calibrated vacuum ultraviolet absorption spectroscopy for absolute oxygen atomic density measurement
Xiaoli Yang, Koichi Sasaki, Masaaki Nagatsu
PLASMA SOURCES SCIENCE & TECHNOLOGY, 24, 5, 055019,1-8, 2015年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Electron Temperatures and Electron Densities in Microwave Helium Discharges with Pressures Higher than 0.1 MPa
K. Sasaki, S. Soma, H. Akashi, M. ElSabbagh, Y. Ikeda
CONTRIBUTIONS TO PLASMA PHYSICS, 55, 8, 563, 569, 2015年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Influence of mirror size on ringdown frequency in cavity-ringdown spectroscopy of slender premixed burner flame
Kazunori Zaima, Satoshi Tomioka, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 54, 8, 088005, 088005, 2015年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Density distributions of OH, Na, water vapor, and water mist in atmospheric-pressure dc helium glow plasmas in contact with NaCl solution
Koichi Sasaki, Hiroaki Ishigame, Shusuke Nishiyama
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL-APPLIED PHYSICS, 71, 2, 20807, 20807, 2015年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Oxygen atomic density measured with a self-absorption calibrated vacuum ultraviolet absorption spectroscopy and its effect on spore etching in N-2/O-2 surface-wave plasma
Xiaoli Yang, Xijiang Chang, Reitou Tei, Koichi Sasaki, Masaaki Nagatsu
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 54, 7, 070308, 070308, 2015年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Spatial distribution of OH radical density in atmospheric-pressure dc helium glow plasma in contact with electrolyte solution
Hiroaki Ishigame, Shusuke Nishiyama, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 54, 1, 01AF02, 01AF02, 2015年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

キャビティリングダウン吸収分光法によるプラズマ計測
佐々木 浩一
プラズマ・核融合学会誌, 91, 1, 2, 9, プラズマ・核融合学会, 2015年01月, ［査読有り］
日本語, キャビティリングダウン吸収分光法は,主に気体中の微量原子/分子等を高感度に検出し,その密度を求める方法として,様々な分野で広く用いられている.一対の高反射率ミラーからなるキャビティの内部に測定対象を置き,キャビティ内でレーザー光を多数回往復させるという単純とも思われる工夫により,通常のレーザー吸収分光法の104倍以上の高感度が容易に得られ,反応性の高さ故にプラズマ中で低密度となる反応中間種の密度計測,および,遷移確率が小さいために通常の吸収分光法では検出が困難なラジカル種の密度計測などにおいて威力を発揮する.本解説では,キャビティリングダウン吸収分光法の原理について基礎的事項を含めて述べた後,キャビティリングダウン吸収分光法を用いたプラズマ計測について,主に我が国における取り組みを紹介する.

Responses of OH (x(2)n) and OH (A(2)Sigma(+)) to high-energy electrons of dielectric barrier discharge in plasma-assisted burner flame
Kazunori Zaima, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 53, 11, 110309.1-110309.4, 2014年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Control of burning velocity in premixed burner flame by high-energy electrons of dielectric barrier discharge
Kazunori Zaima, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 53, 6, 066202.1-066202.5, 2014年06月
英語, 研究論文（学術雑誌）

In-laboratory sensitivity calibration of an optical emission spectroscopy system in vacuum ultraviolet wavelength range
Shuntaro Soma, Kazuaki Kurihara, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 53, 4, 048001.1-048001.3, 2014年04月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Characteristics of optical emission intensities and bubblelike phenomena induced by laser ablation in supercritical fluids
Noriharu Takada, Siti Machmudah, Hiroshi Goto, Wahyudiono, Motonobu Goto, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 53, 1, 010213.1-010213.7, 2014年01月
英語, 研究論文（学術雑誌）

音響キャビテーションとプラズマ(<小特集>プラズマ応用技術の新展開)
佐々木 浩一
日本機械学会誌, 117, 1148, 449, 452, 一般社団法人 日本機械学会, 2014年
日本語

Decomposition of methyl orange using pulsed discharge plasma at atmospheric pressure: Effect of different electrodes
Yui Hayashi, Wahyudiono, Siti Machmudah, Noriharu Takada, Hideki Kanda, Koichi Sasaki, Motonobu Goto
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 53, 1, 2014年01月
英語, 研究論文（学術雑誌）

LIF imaging of OH radicals in atmospheric DC glow discharge using miniature gas flow and electrolyte cathode
Shusuke Nishiyama, Hiroaki Ishigame, Tomoki Komori, Koichi Sasaki
International Journal of Asian Studies, 1598, 2, Cambridge University Press, 2013年12月10日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

A Simple Method for Efficient Generation of Standing Cavitation Bubbles
Yushi Iwata, Noriharu Takada, Koichi Sasaki
APPLIED PHYSICS EXPRESS, 6, 12, 127301, 127301-4, 2013年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Removal of Water Pollutants by Pulsed Discharge Plasma and Observation of Its Optical Emission Intensity at Atmospheric Pressure
Yui Hayashi, Wahyudiono, Siti Machmudah, Hideki Kanda, Noriharu Takada, Koichi Sasaki, Motonobu Goto
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 52, 11, 11NE02, 11NE02-6, 2013年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

定常予混合バーナーの燃焼におよぼすプラズマ支援効果
上杉 喜彦, 佐々木 浩一
プラズマ・核融合学会誌 = Journal of plasma and fusion research, 89, 4, 225, 228, プラズマ・核融合学会, 2013年04月25日
日本語, プラズマ支援燃焼は,プラズマ支援着火・点火に関する研究と,すでに燃焼状態にある火炎に対するプラズマ支援効果に関する研究に大別される.本章では,定常燃焼状態にある火炎に対するプラズマ支援効果に関する研究例として,予混合バーナー火炎に静電放電を重畳し燃焼速度を増加させた実験を紹介する.また,パルス化したマイクロ波を予混合バーナー火炎に照射したときに生じる過渡現象を調べた実験を紹介する.定常状態予混合バーナー火炎を用いた実験がプラズマ支援燃焼の素過程を調べるための基礎実験として重要であることを示す.

Effect of ultrasonic wave on the syntheses of Au and ZnO nanoparticles by laser ablation in water
N. Takada, A. Fujikawa, N. Koshizaki, K. Sasaki
APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, 110, 4, 835, 839, 2013年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Structure and size control of ZnO nanoparticles by applying high pressure to ambient liquid in liquid-phase laser ablation
W. Soliman, N. Takada, N. Koshizaki, K. Sasaki
APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, 110, 4, 779, 783, 2013年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

LIF imaging of OH radicals in atmospheric DC Glow discharge using miniature gas flow and electrolyte cathode
Shusuke Nishiyama, Hiroaki Ishigame, Tomoki Komori, Koichi Sasaki
Materials Research Society Symposium Proceedings, 1598, Materials Research Society, 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Transport characteristics of N2(A3Σu+), N(4So), and N(2Do)in a remote nitrogen plasma source
Y. Horikawa, T. Hayashi, K. Sasaki
J. Phys. Conf. Series, 441, 2013年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Synthesis characteristics of Cu particulates in high-pressure magnetron sputtering plasmas studied by in situ laser-light scattering
N. Nafarizal, K. Sasaki
JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 45, 50, 2012年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Lifetime of Molecular Nitrogen at Metastable A³Σ⁺[u] State in Afterglow of Inductively-Coupled Nitrogen Plasma
Horikawa Yoshimine, Hayashi Toshio, Sasaki Koichi
Japanese journal of applied physics : JJAP, 51, 12, 126301, 1-5, 2012年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

水中・音響 重畳超音波が及ぼす水中レーザアブレーション反応場への影響 : 超音波によるナノ粒子生成プロセス制御
高田 昇治, 佐々木 浩一
超音波techno, 24, 6, 67, 70, 日本工業出版, 2012年11月
日本語

Transition from equilibrium to nonequilibrium combustion of premixed burner flame by microwave irradiation
Koichi Sasaki, Koji Shinohara
JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 45, 45, 2012年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Optical Emission of Molecular Hydrogen in a Recombining Hydrogen Plasma
K. Sasaki, R. Asakawa
CONTRIBUTIONS TO PLASMA PHYSICS, 52, 8, 676, 681, 2012年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Evaluation of Absolute Flux of Vacuum Ultraviolet Photons in an Electron Cyclotron Resonance Hydrogen Plasma: Comparison with Ion Flux
Kazunori Zaima, Kazuaki Kurihara, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 51, 8, 08HC02, 08HC02-5, 2012年08月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Characteristics of saturation spectroscopy at the Balmer-α line of atomic hydrogen in a linear magnetized plasma source
Asakawa Renge, Goto Motoshi, Sadeghi Nader, Sasaki Koichi
Journal of Instrumentation, 7, 2012年01月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Control of Plasma and Cavitation Bubble in Liquid-Phase Laser Ablation Using Supersonic Waves
Noriharu Takada, Akinori Fujikawa, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 50, 12, 126201, 126201-4, 2011年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Effect of Water Pressure on Size of Nanoparticles in Liquid-Phase Laser Ablation
Wafaa Soliman, Noriharu Takada, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 50, 10, 108003, 108003-2, 2011年10月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Effective Species in Inductively Coupled Nitrogen Plasma for Silicon Nitriding
Yoshimine Horikawa, Kazuaki Kurihara, Koichi Sasaki
APPLIED PHYSICS EXPRESS, 4, 8, 86201, 1〜3, 2011年08月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Magnetron Sputtering Deposition of Conductive Diamond-Like Carbon Films with Embedded Nanoparticles
Koichi Sasaki, Takahiko Tsutsumi, Noriharu Takada
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 50, 8, 08KE05, 08KE05-4, 2011年08月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Estimations of Electron Temperature and Electron Density in Argon-Containing Reactive Plasma Based on Diode Laser Absorption Spectroscopy
Koichi Sasaki, Ryota Asaoka
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 50, 8, 08JB02, 08JB02-5, 2011年08月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Measurements of Rotational Temperature and Density of Molecular Nitrogen in Spark-Plug Assisted Atmospheric-Pressure Microwave Discharges by Rotational Raman Scattering
Mansour ElSabbagh, Shinichiro Kado, Yuji Ikeda, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 50, 7, 76101, 076101-6, 2011年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Formation of cavitation-induced pits on target surface in liquid-phase laser ablation
N. Takada, T. Nakano, K. Sasaki
APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, 101, 2, 255, 258, 2010年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Modification of Rayleigh–Plesset Theory for Reproducing Dynamics of Cavitation Bubbles in Liquid-Phase Laser Ablation
Soliman Wafaa, Nakano Tetsutaro, Takada Noriharu, Sasaki Koichi
Jpn J Appl Phys, 49, 11, 116202, 116202-6, 2010年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

レーザーアブレーションによるナノ粒子生成場の特徴　　　　　　　　　　　　　　　
佐々木 浩一
レーザー加工学会誌, 17, 18, 23, 2010年07月

Enhancement of Ti+ density in high-pressure magnetron sputtering plasmas
K. Sasaki, N. Nafarizal
JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 43, 12, 124012,1-9, 2010年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

液相レーザーアブレーションと超臨界技術 (超臨界最新技術特集(第10号))
佐々木 浩一
Jasco report, 52, 0, 28, 33, ジャスコレポート社, 2010年03月
日本語

レーザーアブレーションにおけるナノ粒子成長過程の時間分解計測
佐々木 浩一
レーザー研究, 38, 2, 113, 119, 一般社団法人 レーザー学会, 2010年02月15日
日本語, This review article reports the growth processes of nanoparticles in laser ablation processes. The growth

スパッタリングプラズマの高精度解析 : レーザー誘起蛍光法によるプラズマ診断
佐々木 浩一
真空, 53, 8, 473, 479, 一般社団法人 日本真空学会, 2010年
日本語

Enhancement of Crystal Growth in Si Thin-Film Deposition by H-Radical-Assisted Magnetron Sputtering
Kota Fukaya, Akimori Tabata, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 49, 1, 15501, 015501-5, 2010年
英語, 研究論文（学術雑誌）

Absolute Densities of N-2(A(3)Sigma(+)(u)), N(S-4(o)), and N(D-2(o)) in an Inductively Coupled Nitrogen Plasma Source
Yoshimine Horikawa, Kazuaki Kurihara, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 49, 2, 2010年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Effect of Water Pressure on the Size of Nanoparticles in Liquid-Phase Laser Ablation
Wafaa Soliman, Noriharu Takada, Koichi Sasaki
TENCON 2010: 2010 IEEE REGION 10 CONFERENCE, 154, 157, 2010年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Diode laser cavity-ringdown absorption spectroscopy for measuring N2(A3Σ+u) density in plasmas
佐々木 浩一
J. Phys. Conf. Series, 227, 012012, 2010年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Liquid-phase laser ablation
Koichi Sasaki, Noriharu Takada
Pure and Applied Chemistry, 82, 6, 1317, 1327, 2010年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Growth Processes of Nanoparticles in Liquid-Phase Laser Ablation Studied by Laser-Light Scattering
Wafaa Soliman, Noriharu Takada, Koichi Sasaki
APPLIED PHYSICS EXPRESS, 3, 3, 35201, 035201-3, 2010年
英語, 研究論文（学術雑誌）

Investigations of Production Processes of Ti+ in High-Pressure Magnetron Sputtering Plasmas
Nayan Nafarizal, Noriharu Takada, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 48, 12, 126003, 126003-7, 2009年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Modification of Fluorinated Al2O3 Surface by Irradiating H-2 and O-2 Plasmas
Kazuhiro Miwa, Kenji Usami, Noriharu Takada, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 48, 12, 126002, 126002-5, 2009年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

燃焼科学とプラズマ科学の融合 : プラズマ支援燃焼
佐々木 浩一, 上杉 喜彦, 大野 哲靖, 大坂 侑吾
日本燃焼学会誌 = Journal of the Combustion Society of Japan, 51, 158, 259, 267, 日本燃焼学会, 2009年11月15日
日本語

Influence of additional external pressure on optical emission intensity in liquid-phase laser ablation
N. Takada, T. Nakano, K. Sasaki
APPLIED SURFACE SCIENCE, 255, 24, 9572, 9575, 2009年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Enhancement of burning velocity in premixed burner flame by irradiating microwave power
K. Shinohara, N. Takada, K. Sasaki
JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 42, 18, 182008, 2009年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Fluorination mechanisms of Al2O3 and Y2O3 surfaces irradiated by high-density CF4/O-2 and SF6/O-2 plasmas
Kazuhiro Miwa, Noriharu Takada, Koichi Sasaki
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, 27, 4, 831, 835, 2009年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Effect of Pressurization on the Dynamics of a Cavitation Bubble Induced by Liquid-Phase Laser Ablation
Koichi Sasaki, Tetsutaro Nakano, Wafaa Soliman, Noriharu Takada
APPLIED PHYSICS EXPRESS, 2, 4, 046501, 2009年04月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Mechanism of Hydrogenated Microcrystal line Si Film Deposition by Magnetron Sputtering Employing a Si Target and H-2/Ar Gas Mixture
Kota Fukaya, Akimori Tabata, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 48, 3, 035507, 2009年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Analysis of precursors for crystal growth of YBaCuO thin films in magnetron sputtering deposition
Kota Fukaya, Koichi Sasaki, Junsi Gao, Taishi Kimura, Mitsuhiro Watanabe, Masumi Inoue, Akira Fujimaki, Hideo Sugai
THIN SOLID FILMS, 517, 8, 2762, 2766, 2009年02月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Laser-Aided Diagnostics of Atoms and Particulates in Magnetron Sputtering Plasmas
N. Nafarizal, N. Takada, K. Sasaki
FRONTIERS IN PHYSICS-BOOK, 1150, 174, +, 2009年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Absorption line profile of the 5So2 - 5P1 transition of atomic oxygen and its application to plasma monitoring　　　　　　　　　　　　　　　
Int J. Spectroscopy, 2010, 627571, 2009年

Synthesis of crystalline TiN and Si particles by laser ablation in liquid nitrogen
N. Takada, T. Sasaki, K. Sasaki
APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, 93, 4, 833, 836, 2008年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Are dominant sputtering products from metal targets really monatomic?
K. Sasaki, N. Nafarizal, J. -S. Gao, K. Shibagaki
VACUUM, 83, 3, 463, 466, 2008年10月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Negative ion densities in high-density, low-temperature recombining hydrogen plasmas
K. Shibagaki, K. Sasaki
JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 41, 19, 195204, 2008年10月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Temporal variation of two-dimensional temperature in a laser-ablation plume produced from a graphite target
Koichi Sasaki, Satoshi Aoki
APPLIED PHYSICS EXPRESS, 1, 8, 086001, 2008年08月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Production of Ar metastable atoms in the late afterglow of pulse-modulated rf magnetron sputtering plasmas
N. Nafarizal, N. Takada, K. Sasaki
JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 41, 3, 035206, 2008年02月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Temporal and spatial variations of electron density and blackbody temperature in the initial phase of laser ablation BN plasma
SASAKI Koichi, YASUDA Shin, TAKADA Noriharu
Plasma Fusion Res., 3, 023, 23, The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 2008年
英語, Optical emission spectroscopy was used for examining the temporal variations in the spatial distributions of the blackbody temperature and electron density of plasmas produced by laser ablation of a BN target in ambient nitrogen gas. The blackbody temperature was estimated by fitting the continuum component in the optical emission spectrum using the Planck's law of radiation, and the electron density was evaluated from the Stark broadening of a line emission of a B atom. The blackbody temperature was evaluated to be close to 10⁴ K and the electron density was on the order of 10¹⁷- 10¹⁸ cm^-3, immediately after the irradiation of the laser pulse on the target. The dynamics of the blackbody temperature and the electron density were understood by considering plasma expansion and the confinement effect of ambient gas.

プラズマ発光分光計測法の基礎　　　　　　　　　　　　　　　
Plasma Electronics, 48, 15, 2008年

Dramatic enhancement of OH(A2Σ+) density in a recombining hydrogen plasma
SHIBAGAKI Kanji, ASAKAWA Renge, HAYASHI Daiyu, SASAKI Koichi
Plasma Fusion Res., 3, 055, 55, The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 2008年
英語, Optical emission spectra in the wavelength range of molecular hydrogen were observed in both ionizing and recombining plasma modes of hydrogen discharges. The optical emission spectrum from the ionizing plasma was dominated by the Fulcher-α system (a³Σ_g⁺ - d³Π_u^-) of molecular hydrogen. On the other hand, the optical emission spectrum from the recombining plasma was composed of many lines, and was completely different from the spectrum of the ionizing plasma. The many peaks observed from the recombining plasma were assigned to the X²Π - A²Σ⁺ transition of OH. The OH(A²Σ⁺) is thought to originate from the chemical etching of a glass discharge tube by atomic hydrogen. This is analogous to the interaction between a detached divertor plasma and a graphite plate, and a possible process for the enhancement of OH(A²Σ⁺) density in a recombining plasma is discussed with this analogy in mind.

Experimental study of stark effects in argon high Rydberg states
Kazuki Takizawa, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS BRIEF COMMUNICATIONS & REVIEW PAPERS, 46, 10A, 6822, 6827, 2007年10月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Sticking probability of Ti atoms in magnetron sputtering deposition evaluated from the spatial distribution of Ti atom density
N. Nafarizal, K. Sasaki
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, 25, 2, 308, 311, 2007年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Distribution of electric field in the sheath of an electronegative plasma
K. Takizawa, A. Kono, K. Sasaki
APPLIED PHYSICS LETTERS, 90, 1, 011503, 2007年01月
英語, 研究論文（学術雑誌）

最新レーザー技術を用いたプロセスプラズマ診断　　　　　　　　　　　　　　　
プラズマ・核融合学会誌, 83, 573, 2007年

分光学的方法によるプラズマ診断
佐々木 浩一
分光研究, 56, 5, 224, 236, The Spectroscopical Society of Japan, 2007年
日本語, Plasma diagnostics by spectroscopic methods are reviewed with the emphasis on measurements of radical densities in reactive plasmas used for material processing. A brief introduction on the radiation equilibrium of plasmas will be given on the basis of a collisional-radiative model. Optical emission spectroscopy (OES) is an economical diagnostic method, but simple OES is not useful for estimating radical densities. An improved OES method is actinometry, which is widely used in reactive plasma experiments. Active spectroscopic methods such as absorption spectroscopy and laser-induced fluorescence are more reliable for measuring radical densities. Various types of absorption spectroscopy using various light sources will be introduced after a brief description of the fundamentals of optical absorption. The advantages of laser-induced fluorescence are the compatibility with imaging spectroscopy and the applicability to measurements of various quantities in plasmas.

Ultra-sensitive measurement of sheath electric field by laser-induced fluorescence-dip spectroscopy　　　　　　　　　　　　　　　
J. Plasma Fusion Res., 83, 215, 2007年

Measurement of Cu atom density in a magnetron sputtering plasma source using an YBaCuO target by laser-induced fluorescence imaging spectroscopy
Junsi Gao, Nayan Nafarizal, Koichi Sasaki
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, 24, 6, 2100, 2104, 2006年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Deposition profile of Ti film inside a trench and its correlation with gas-phase ionization in high-pressure magnetron sputtering
N. Nafarizal, N. Takada, K. Nakamura, Y. Sago, K. Sasaki
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, 24, 6, 2206, 2211, 2006年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Temporal variations in distributions of NO and NO2 densities in streamer corona discharges
Hiroshi Kurakane, Mitsutoshi Aramaki, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS BRIEF COMMUNICATIONS & REVIEW PAPERS, 45, 10B, 8264, 8269, 2006年10月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Temporal variations in densities of Y, Ba, and Cu atoms in magnetron sputtering plasmas with YBaCuO target
Junsi Gao, Koichi Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS BRIEF COMMUNICATIONS & REVIEW PAPERS, 45, 10B, 8113, 8117, 2006年10月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Absolute densities and kinetics of H atoms and CFx radicals in low-pressure, high-density CHF3 plasmas
K Sasaki, M Okamoto
THIN SOLID FILMS, 506, 705, 709, 2006年05月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Dynamics of laser-ablation plume and ambient gas visualized by laser-induced fluorescence imaging spectroscopy
K Sasaki, H Watarai
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS, 45, 12-16, L447, L449, 2006年04月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Spectroscopic studies on impurity transport of core and edge plasmas in LHD
Shigeru Morita, Motoshi Goto, Sadatsugu Muto, Ryuji Katai, Hisamichi Yamazaki, Hideaki Nozato, Atsushi Iwamae, Makoto Atake, Takashi Fujimoto, Atsushi Sakaue, Hiroaki Nishimura, Ikuya Sakurai, Chiho Matsumoto, Akihiro Furuzawa, Yuzuru Tawara, Mitsutoshi Aramaki, Yuji Okumura, Koichi Sasaki, Xianzu Gong, Jiangang Li, Baonian Wan, Zhengying Cui
PLASMA SCIENCE & TECHNOLOGY, 8, 1, 55, 60, 2006年01月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Production of radicals and particulates by interaction between high-density hydrogen plasma and graphite plate
K Sasaki, T Maeda, N Takada, M Aramaki, M Goto, S Muto, S Morita
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS BRIEF COMMUNICATIONS & REVIEW PAPERS, 44, 10, 7614, 7618, 2005年10月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Measurements of gas temperature in high-density helicon-wave H-2 plasmas by diode laser absorption spectroscopy
M Aramaki, Y Okumura, M Goto, S Muto, S Morita, K Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS BRIEF COMMUNICATIONS & REVIEW PAPERS, 44, 9A, 6759, 6763, 2005年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Spatial distribution of the velocity distribution function of Fe atoms in a magnetron sputtering plasma source
K. Shibagaki, N. Nafarizal, K. Sasaki
Journal of Applied Physics, 98, 4, 043310, 2005年08月15日
英語, 研究論文（学術雑誌）

Measurement of absolute Cu atom density in magnetron sputtering plasmas　　　　　　　　　　　　　　　
Trans.Mater.Res.Soc.Jpn, 30, 291, 294, 2005年

Absolute densities of Ti atoms and Ti+ ions in magnetron sputtering plasmas measured by laser-induced fluorescence　　　　　　　　　　　　　　　
Trans.Mater.Res.Soc.Jpn., 30, 299, 302, 2005年

Two-dimensional distributions of Ti and Ti+ densities in high-pressure magnetron sputtering discharges
N Nafarizal, N Takada, K Shibagaki, K Nakamura, Y Sago, K Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS, 44, 20-23, L737, L739, 2005年
英語, 研究論文（学術雑誌）

Enhancement of the synthesis efficiency of carbon cluster ions by the irradiation of two laser pulses to polymers in vacuum
K Shibagaki, Y Kamiya, K Sasaki
APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, 79, 4-6, 1161, 1163, 2004年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Synthesis of anatase-type TiO2 films by reactive laser ablation of a metallic Ti target in ambient O-2 gas
H Ito, N Takada, K Sasaki
APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, 79, 4-6, 1327, 1329, 2004年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Chemical bonds of fluorocarbon films which can be a source of CFx radicals
N Takada, T Iida, K Shibagaki, K Sasaki
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, 22, 2, 413, 418, 2004年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Development of a compact divertor simulator excited by helicon-wave discharge
M Aramaki, K Kato, M Goto, S Muto, S Morita, K Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 43, 3, 1164, 1165, 2004年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Sensitive measurements of electric field distributions in low-pressure Ar plasmas by laser-induced fluorescence-dip spectroscopy
K Takizawa, K Sasaki, A Kono
APPLIED PHYSICS LETTERS, 84, 2, 185, 187, 2004年01月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Observation of the Electric Field Structure in the Sheath of Electronegative Plasmas by Laser-Induced Fluorescence-Dip Spectroscopy
滝澤 一樹, 佐々木 浩一
プラズマ・核融合学会誌 = Journal of plasma and fusion research, 80, 1, 3, 4, The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 2004年
英語, We have measured the distribution of the electric field in the sheath formed between electronegative Ar⁄SF₆ plasmas and a biased electrode by laser-induced fluorescence-dip spectroscopy. It has been found for the first time that the electric field in the sheath of an electronegative plasma has a multistage structure, which may be due to the reflections of negative ions and electrons at different distances from the electrode surface.

レーザーアブレーションの実験技術 : 計測技術を中心として
佐々木 浩一
プラズマ・核融合学会誌 = Journal of plasma and fusion research, 79, 12, 1269, 1277, The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 2003年12月25日
日本語, Experimental techniques of laser ablation are reviewed with the emphasis on diagnostic methods. The current trend of laser sources for ablation experiments is the use of short-wavelength lasers and femtosecond lasers. In addition, several innovations have been tried in the selection of ambient medium of laser ablation. Because of significant spatial distributions with transient properties, the diagnostics of laser ablation plasmas are more difficult than those of discharge plasmas. It is shown that visualized diagnostics are especially useful for the diagnostics of laser ablation plasmas.

Composition of positive ions in high-density H-2 plasmas measured by time-of-flight mass spectrometry
H Yamaguchi, S Sobhanian, M Goto, S Morita, K Kawahata, K Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 42, 11, 7080, 7085, 2003年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Kinetics of hydrogen atoms in high-density CF4/H-2 plasmas studied by (2+1)-photon laser-induced fluorescence spectroscopy
K Sasaki, M Okamoto
APPLIED PHYSICS LETTERS, 83, 10, 1935, 1937, 2003年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Estimation of carbon fluxes interchanging between chamber wall and gas phase in fluorocarbon plasmas
N Takada, K Sasaki, T Iida, K Shibagaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 42, 7A, 4510, 4512, 2003年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Laser desorption time-of-flight mass spectrometry of fluorocarbon films synthesized by C4F8/H-2 plasmas
K Shibagaki, T Maeda, N Takada, K Sasaki, K Kadota
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, 21, 4, 866, 873, 2003年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

エレクトロニクスとプラズマ（ナノテクとプラズマ）　　　　　　　　　　　　　　　
プラズマ・核融合学会誌, 79, 6, 561, 564, 2003年

Synthetic characteristics of large carbon cluster ions by laser ablation of polymers in vacuum
K Shibagaki, N Takada, K Sasaki, K Kadota
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 93, 1, 655, 661, 2003年01月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Dynamics of laser-ablation Ti plasmas studied by laser-induced fluorescence imaging spectroscopy
K Sasaki, S Matsui, H Ito, K Kadota
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 92, 11, 6471, 6476, 2002年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Observation of stark spectra of argon high Rydberg states in well-defined electric fields by laser-induced fluorescence-dip spectroscopy
K Takizawa, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS, 41, 11B, L1285, L1287, 2002年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Collisional quenching of C-2(d(3) Pi(g)) and C-3((A)over-tilde(1) Pi(u)) and its application to the estimation of absolute particle density in laser-ablation carbon plumes
T Wakasaki, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 41, 9, 5792, 5796, 2002年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Observation of continuum optical emission from laser-ablation carbon plumes
K Sasaki, T Wakasaki, K Kadota
APPLIED SURFACE SCIENCE, 197, 197, 201, 2002年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Synthesis efficiency of heavy carbon clusters from ETFE ablated by different numbers of laser pulse in vacuum
K Shibagaki, N Takada, K Sasaki, K Kadota
APPLIED SURFACE SCIENCE, 197, 598, 602, 2002年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

2次元レーザー誘起蛍光法によるレーザーアブレーションプラズマの可視化画像診断
佐々木 浩一, 伊藤 寛和, 渡会 容史, 門田 清
映像情報メディア学会技術報告, 26, 39, 7, 12, 一般社団法人映像情報メディア学会, 2002年06月17日
日本語, Since laser-ablation plasmas have significant spatial distributions with transient properties, the diagnostic techniques should have temporal and spatial resolutions. Laser-induced fluorescence (LIF) imaging spectroscopy, which can visualize the distributions of particle densities in plasmas, is a suitable method for the diagnostics of laser ablation plasmas. This report describes our system of LIF imaging spectroscopy. Although LIF imaging spectroscopy is an excellent diagnostic technique, in this report, we dare to discuss some problems of LIF imaging spectroscopy to clarify the limitations in the application to laser-ablation plasmas.

Distributions of C-2 and C-3 radical densities in laser-ablation carbon plumes measured by laser-induced fluorescence imaging spectroscopy
K Sasaki, T Wakasaki, S Matsui, K Kadota
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 91, 7, 4033, 4039, 2002年04月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Production of carbon clusters by laser ablation of polymers in vacuum
K. Shibagaki, N. Takada, K. Sasaki, K. Kadota
Journal of Applied Physics, 91, 3, 2449, 2454, 2002年02月01日
英語, 研究論文（学術雑誌）

Synthesis of heavy carbon clusters by laser ablation in vacuum
K Shibagaki, K Sasaki, N Takada, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS, 40, 8B, L851, L853, 2001年08月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Correlation between metastable and ground-state fluorine atom densities measured by laser-induced fluorescence and vacuum ultraviolet absorption spectroscopies
K Takizawa, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 40, 8, 5130, 5133, 2001年08月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Spatial distribution of H atom density in high-density, helicon-wave H-2 plasmas measured by laser-induced fluorescence
M Nakamoto, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 40, 5A, 3431, 3432, 2001年05月
英語, 研究論文（学術雑誌）

A measurement method of absolute hydrogen atom density in plasmas by (2+1)-photon laser-induced fluorescence spectroscopy
K Sasaki, M Nakamoto, K Kadota
REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, 72, 5, 2298, 2304, 2001年05月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Development of a compact nitrogen radical source by helicon-wave discharge employing a permanent magnet
K Sasaki, H Kokubu, D Hayashi, K Kadota
THIN SOLID FILMS, 386, 2, 243, 247, 2001年05月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Analysis of the molecular structure of fluorocarbon deposits produced by C4F8 and C4F8-H-2 plasmas
N Takada, K Shibagaki, K Sasaki, K Kadota, KI Oyama
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A-VACUUM SURFACES AND FILMS, 19, 2, 689, 692, 2001年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Rate coefficient for self-association reaction of CF2 radicals determined in the afterglow of low-pressure C4F8 plasmas
C Suzuki, K Sasaki, K Kadota
PLASMA CHEMISTRY AND PLASMA PROCESSING, 21, 1, 139, 147, 2001年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Gas-phase and surface kinetics of radicals in a low-pressure, high-density fluorocarbon plasma device　　　　　　　　　　　　　　　
Recent Res. Devel. Appl. Phys, 4, 223, 240, 2001年

Characteristics of C-3 radicals in high-density C4F8 plasmas studied by laser-induced fluorescence spectroscopy
K Takizawa, K Sasaki, K Kadota
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 88, 11, 6201, 6206, 2000年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Surface production of CF, CF2, and C-2 radicals in high-density CF4/H-2 plasmas
K Sasaki, H Furukawa, K Kadota, C Suzuki
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 88, 10, 5585, 5591, 2000年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Correlation between CF2 and CxFy densities in C4F8 plasmas
K Sasaki, K Takizawa, N Takada, K Kadota
THIN SOLID FILMS, 374, 2, 249, 255, 2000年10月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Formation of positive and negative carbon cluster ions in the initial phase of laser ablation in vacuum
K Shibagaki, T Kawashima, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 39, 8, 4959, 4963, 2000年08月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Etching efficiency for Si and SiO2 by CFx+F+, and C+ ion beams extracted from CF4 plasmas
T Yamaguchi, K Sasaki, K Kadota
PLASMA CHEMISTRY AND PLASMA PROCESSING, 20, 1, 145, 157, 2000年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Absolute density and reaction kinetics of fluorine atoms in fluorocarbon plasmas studied by vacuum ultraviolet absorption spectroscopy
K Sasaki, K Kadota
PLASMA ETCHING PROCESSES FOR SUB-QUARTER MICRON DEVICES, PROCEEDINGS, 99, 30, 73, 84, 2000年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

レーザーアブレーションチタンプラズマのレーザー誘起蛍光分光計測　　　　　　　　　　　　　　　
プラズマ・核融合学会誌, 76, 11, 1165, 1174, 2000年

Diagnostics of laser-ablated Ti plasmas by laser-induced fluorescence spectroscopy　　　　　　　　　　　　　　　
Journal of Plasma and Fusion Research, 76, 11, 1165, 1174, 2000年

Formation of C-2 radicals in high-density C4F8 plasmas studied by laser-induced fluorescence
C Suzuki, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 38, 12A, 6896, 6901, 1999年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Diagnostics of laser-ablated carbon plumes by photoionization using a tunable laser
T Kawashima, K Sasaki, T Wakasaki, K Kadota
APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING, 69, S767, S770, 1999年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Role of reaction products in F- production in low-pressure, high-density CF4 plasmas
D Hayashi, M Nakamoto, N Takada, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 38, 10, 6084, 6089, 1999年10月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Enhancement of surface productions of CFx radicals by the addition of H-2 into CF4 plasmas
K Sasaki, H Furukawa, C Suzuki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS, 38, 8B, L954, L957, 1999年08月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Loss processes of F atoms in low-pressure, high-density CF4 plasmas with the admixture of H-2
K Usui, K Sasaki, C Suzuki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 38, 7B, 4373, 4376, 1999年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Decay processes of electrons in the afterglow of high-density CF4, c-C4F8 and CF4-H-2 plasmas
K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 38, 7B, 4383, 4388, 1999年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Observation of self-association reaction of CF2 radicals in late afterglow of low-pressure C4F8 plasmas
C Suzuki, K Sasaki, K Kadota
INTERNATIONAL CONFERENCE ON PHENOMENA IN IONIZED GAS, VOL I, PROCEEDINGS, 85, 86, 1999年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Measurements of H atom and HF molecule densities in high-density CF4-H-2 plasmas
K Sasaki, K Usui, K Kadota
INTERNATIONAL CONFERENCE ON PHENOMENA IN IONIZED GAS, VOL I, PROCEEDINGS, 75, 76, 1999年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

負イオンの生成および消滅過程
佐々木 浩一, 河野 明廣, 門田 清
プラズマ・核融合学会誌, 75, 7, 792, 799, The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 1999年
日本語, Negative ions strongly affect the transport and chemical reactions in fluorocarbon plasmas. In this article, a review is given of elementary processes concerning negative ions in fluorocarbon plasmas. Typical behaviors of negative fluorine ions in low-density and high-density plasmas are briefly described.

Determination of fluorine atom density in reactive plasmas by vacuum ultraviolet absorption spectroscopy at 95.85 nm
K Sasaki, Y Kawai, K Kadota
REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, 70, 1, 76, 81, 1999年01月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Surface kinetics of CFx radicals and fluorine atoms in the afterglow of high-density C4F8 plasmas
C Suzuki, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 37, 10, 5763, 5766, 1998年10月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Lifetime measurements of CFx radicals and H atoms in afterglow of CF4/H-2 plasmas
K Sasaki, K Usui, H Furukawa, C Suzuki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 37, 9A, 5047, 5048, 1998年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Surface productions of CF and CF2 radicals in high-density fluorocarbon plasmas
C Suzuki, K Sasaki, K Kadota
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A-VACUUM SURFACES AND FILMS, 16, 4, 2222, 2226, 1998年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Absolute density and reaction kinetics of fluorine atoms in high-density c-C4F8 plasmas
K Sasaki, Y Kawai, C Suzuki, K Kadota
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 83, 12, 7482, 7487, 1998年06月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Determination of negative ion density with optical emission spectroscopy in oxygen afterglow plasmas
T Ishikawa, D Hayashi, K Sasaki, K Kadota
APPLIED PHYSICS LETTERS, 72, 19, 2391, 2393, 1998年05月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Measurements of electron density in helicon-wave excited high-density reactive plasmas by vacuum ultraviolet emission spectroscopy
Y Kawai, K Sasaki, K Kadota
PLASMA SOURCES SCIENCE & TECHNOLOGY, 7, 1, 36, 40, 1998年02月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Efficient production of H- in high-density helicon plasmas
D Hayashi, K Sasaki, K Kadota, Y Oka, K Tsumori, O Kaneko
PRODUCTION AND NEUTRALIZATION OF NEGATIVE IONS AND BEAMS / PRODUCTION AND APPLICATION OF LIGHT NEGATIVE IONS, 439, 123, 132, 1998年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

反応性プラズマ計測用加熱プローブの開発　　　　　　　　　　　　　　　
プラズマ・核融合学会誌, 74, 7, 758, 1998年

プラズマ科学の将来展望　　　　　　　　　　　　　　　
電気学会論文誌, 118-A, 602, 603, 1998年

Development of a heated probe for diagnostics of reactive plasmas　　　　　　　　　　　　　　　
J. Plasama Fusion Res., 74, 7, 758, 1998年

Spatial and temporal variations of CF and CF2 radical densities in high-density CF4 plasmas studied by laser-induced fluorescence
C Suzuki, K Sasaki, K Kadota
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 82, 11, 5321, 5326, 1997年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Kinetics of fluorine atoms in high-density carbon-tetrafluoride plasmas
K Sasaki, Y Kawai, C Suzuki, K Kadota
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 82, 12, 5938, 5943, 1997年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Diagnostics of fluorine negative ions by laser photodetachment combined with a heated probe in high-density CF4 plasmas
N Takada, D Hayashi, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS, 36, 12B, L1702, L1705, 1997年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Comparison of the fluorine atom density measured by actinometry and vacuum ultraviolet absorption spectroscopy
Y Kawai, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS, 36, 9AB, L1261, L1264, 1997年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Dynamic variation of the sticking coefficient of oxygen atoms helicon-wave excited high-density oxygen plasmas
J Matsushita, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 36, 7B, 4747, 4751, 1997年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Loss processes of CF and CF2 radicals in the afterglow of high-density CF4 plasmas
C Suzuki, K Sasaki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS, 36, 6B, L824, L826, 1997年06月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Time-of-flight mass spectrometry of positive ions in helicon-wave excited high-density CF4 and C4F8 plasmas
K Sasaki, K Ura, K Suzuki, K Kadota
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 36, 3A, 1282, 1286, 1997年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Vacuum ultraviolet absorption spectroscopy for absolute density measurements of fluorine atoms in fluorocarbon plasmas
K Sasaki, Y Kawai, K Kadota
APPLIED PHYSICS LETTERS, 70, 11, 1375, 1377, 1997年03月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Numerical study of an optically pumped multimode D2O laser
K Sasaki, T Tsukishima
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 81, 1, 30, 37, 1997年01月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Basic experiments on in-situ magnetized boronization by electron cyclotron resonance discharges
H Kokura, K Sasaki, H Toyoda, T Mizuuchi, K Kondo, F Sano, T Obiki, H Sugai
JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS, 241, 1217, 1221, 1997年
英語, 研究論文（学術雑誌）

炭酸ガスレーザー用高速プラズマ・シャッターの試作
佐々木 浩一
レーザー研究, 24, 5, 596, 601, The Laser Society of Japan, 1996年05月31日
日本語, A plasma shutter having two ZnSe lenses has been developed with the intention of applying it to the generation of ultrashort pulses in the far-infrared and millimeter wavelength range. A fast truncation time of about 1.5 ns was obtained by the plasma shutter, which is approximately the same as the response time of the measurement system. It was found experimentally that truncation waveforms were dependent on both the detection location in the laser beam cross section and the N₂ gas pressure inside the shutter chamber. A physical explanation for the above experimental results is given briefly.

Self-mode locking of a hybrid CO2 laser with two transversely excited atmosphere sections
K Sasaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 35, 5A, 2692, 2693, 1996年05月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Characteristics of fluorine negative ions in helicon-wave excited high-density carbon-tetrafluoride plasmas
浦 賢一郎, 佐々木 浩一, 門田 清
J. Plasma & Fusion Res., 72, 11, 1204, 1212, プラズマ・核融合学会, 1996年
英語, Negative ion behavior in helicon-wave excited high-density carbon-tetrafluoride (CF_4) plasmas was examined with a time-of-flight mass spectrometer. As a result of mass spectrum measurements, only fluorine negative ions (F^-) were observed ,in afterglow plasmas as the negative ion species. The F^- density increased immediately after the termination of the rf power into the plasma. During this period, the electron density decreased rapidly with a decay time constant of less than 20 μs. The experimental results of the relation between the F^- and electron densities showed several inconsistencies with the assumption that F^- was mainly produced by dissociative electron attachment to CF_4. In the present study, dissociative electron attachment to CF_3 radicals is proposed as a production process of F^- in low-temperature afterglow plasmas. In addition, pulse modulation of the rf power was tried to enhance the production of F^-. Negative ions were obtained in each afterglow phase in the pulse-modulated plasma, resulting in the increase of the sum total of F^- during the entire discharge duration.

INJECTION SEEDING FOR SINGLE-MODE OPERATION IN AN OPTICALLY PUMPED HIGH-POWER D2O LASER
K SASAKI, O TAKAHASHI, N TAKADA, M NAGATSU, T TSUKISHIMA, T OKADA, S OKAJIMA, Y TSUNAWAKI, S SUDO, KN SATO, K KONDO, H ARIMOTO, KI SATO
INTERNATIONAL JOURNAL OF INFRARED AND MILLIMETER WAVES, 16, 12, 2133, 2146, 1995年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

SPECTRAL NARROWING OF AN OPTICALLY PUMPED HIGH-POWER D2O LASER USING THE OSCILLATOR-AMPLIFIER SYSTEM
K SASAKI, N TAKADA, O TAKAHASHI, M NAGATSU, T TSUKISHIMA, T OKADA, S OKAJIMA, Y TSUNAWAKI, S SUDO, KN SATO, K KONDO, H ARIMOTO, KI SATO
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 77, 4, 1378, 1384, 1995年02月
英語, 研究論文（学術雑誌）

HIGH-RESOLUTION SPECTRAL MEASUREMENTS OF THE STIMULATED RAMAN EMISSION FROM OPTICALLY-PUMPED D2O VAPOR
K SASAKI, O TAKAHASHI, N TAKADA, M NAGATSU, T TSUKISHIMA, T OKADA, S OKAJIMA, Y TSUNAWAKI, S SUDO, KN SATO, K KONDO, H ARIMOTO, KI SATO
OPTICS COMMUNICATIONS, 113, 4-6, 535, 540, 1995年01月
英語

COMPUTER-SIMULATION OF AN OPTICALLY PUMPED 385-MU-M D2O LASER-BASED ON THE SEMICLASSICAL LASER THEORY
K SASAKI, M NAGATSU, T TSUKISHIMA
OPTICS LETTERS, 19, 22, 1846, 1848, 1994年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

2-LONGITUDINAL-MODE OSCILLATION IN A HYBRID TEA CO2-LASER WITH THE CW SECTION ABOVE THE LASING THRESHOLD
K SASAKI, M NAGATSU, T TSUKISHIMA
OPTICS COMMUNICATIONS, 107, 5-6, 378, 382, 1994年05月
英語, 研究論文（学術雑誌）

増幅および注入ロック実験用小型D2Oレーザーの単一モード発振
高田 昇治, 佐々木 浩一, 高橋 修, 永津 雅章, 築島 隆繁
電子通信情報学会論文誌, J77-C-1, 6, 408, 411, 電子情報通信学会, 1994年
日本語, 共振器長800mmの小形D_2Oレーザにおいて,単一モード発振が得られる条件を2種類の共振器について明らかにした.また,得られた単一モード出力のスペクトル幅が極めて狭帯域(約3MHz)であることを確認し,本レーザが増幅および注入ロック実験におけるマスタ発振器として十合な性能を有することを示した.

増幅および注入ロック用小形D_2Oレーザの単一モード発振
高田 昇治, 佐々木 浩一, 高橋 修, 永津 雅章, 築島 隆繁
電子情報通信学会論文誌. C-I, エレクトロニクス, I-光・波動 = The transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, J77-C-1, 6, 408, 411, 電子情報通信学会, 1994年
日本語, 共振器長800mmの小形D_2Oレーザにおいて,単一モード発振が得られる条件を2種類の共振器について明らかにした.また,得られた単一モード出力のスペクトル幅が極めて狭帯域(約3MHz)であることを確認し,本レーザが増幅および注入ロック実験におけるマスタ発振器として十合な性能を有することを示した.

ON THE POSSIBILITY OF DETERMINING ACCURATE ION TEMPERATURE FROM MULTIMODE FAR-INFRARED LASER SCATTERING
T TSUKISHIMA, M NAGATSU, N TAKADA, K SASAKI
PLASMA PHYSICS AND CONTROLLED FUSION, 35, 9, 1229, 1241, 1993年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

EXCITATION OF ELECTROSTATIC ION-CYCLOTRON WAVES BY A POWER-MODULATED TRANSVERSELY EXCITED ATMOSPHERE (TEA) CO2-LASER
K SASAKI, T FUJII, K TAKAHASHI, M NAGATSU, T TSUKISHIMA
PHYSICS OF FLUIDS B-PLASMA PHYSICS, 5, 4, 1154, 1159, 1993年04月
英語, 研究論文（学術雑誌）

パワー変調されたレーザービームにより励起された静電波動の振幅に関する理論および計算機シミュレーションによる検討
佐々木 浩一, 高橋 剛一, 永津 雅章, 築島 隆繁
プラズマ・核融合学会誌, 69, 7, 822, 832, プラズマ・核融合学会, 1993年
日本語, The amplitude of electrostatic ion cyclotron waves excited by a power-modulated laser beam is compared with those predicted by theoretical analysis and computer simulation. It is shown that the wave amplitude obtained experimentally roughly agrees with the theoretical value within an order of magnitude, while the amplitude in the computer simulation is consistent with the theoretical value within a factor of 1.5.

パワ-変調レ-ザ-ビ-ムにより励起された静電波動の振幅に関する理論および計算機シミュレ-ションによる検討
佐々木 浩一, 高橋 剛一, 永津 雅章, 築島 隆繁
プラズマ・核融合学会誌, 69, 7, 822, 832, プラズマ・核融合学会, 1993年
日本語, The amplitude of electrostatic ion cyclotron waves excited by a power-modulated laser beam is compared with those predicted by theoretical analysis and computer simulation. It is shown that the wave amplitude obtained experimentally roughly agrees with the theoretical value within an order of magnitude, while the amplitude in the computer simulation is consistent with the theoretical value within a factor of 1.5.

EXPERIMENTAL-STUDY OF THE SPECTRAL CHARACTERISTICS OF A HIGH-POWER, PULSED D2O LASER FOR APPLICATION TO PLASMA DIAGNOSTICS
M NAGATSU, Y TSUBOUCHI, N TAKADA, K SASAKI, T TSUKISHIMA, T OKADA, S OKAJIMA, K SATO, S SUDO, Y TSUNAWAKI
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 31, 12A, 3873, 3881, 1992年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

NUMERICAL STUDY ON MODE STRUCTURE OF AN OPTICALLY-PUMPED 385 MU-M D2O LASER
K SASAKI, K MATSUOKA, M NAGATSU, T TSUKISHIMA
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS, 31, 11A, L1556, L1559, 1992年11月
英語, 研究論文（学術雑誌）

大出力・多モード発振D2Oレーザーを用いた協同トムソン散乱計測によるイオン温度評価の計算機シミュレーション
永津 雅章, 坪内 有一, 高田 昇治, 佐々木 浩一, 築島 隆繁
核融合研究, 68, 3, 279, 297, The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research, 1992年
日本語, Computer simulation has been carried out with the Monte Carlo method to assess the accuracy of ion temperature measurement by means of the collective Thomson scattering for the Heliotron E using a high power, multi-mode D₂O laser.Knowing the fine spectral structure of a pulsed D₂O laser emission which has been simultaneously measured using a highly frequency-resolved heterodyne detection system, we can evaluate the ion temperature with almost the same accuracy as that obtained in the conventional single-mode laser scattering.

A high-power, power-modulated TEA CO2 laser system as a driving source of electrostatic plasma waves
SASAKI K, TAKAHASHI K, FUJII T, NAGATSU M, TSUKISHIMA T
Rev. Sci. Instrum., 63, 9, 4086, 4091, 1992年

長パルスパワー変調ＴＥＡ ＣＯ２レーザーシステムの開発
佐々木 浩一, 築島 隆繁
レーザー研究, 20, 7, 475, 487, The Laser Society of Japan, 1992年
日本語, After a brief historical review on injection locking of TEA CO₂ lasers, it is shown that the in-jection locking scheme with a pulsed injection source is a useful method to obtain monochromatic or power-modulated high-power outputs with long pulse durations (-μs). Details of the newly developed laser system are presented together with experimental results and computer simulations. Various feedback loops are incorporated in the laser system to assure reliable operation. Some applications of the laser outputs so obtained are also mentioned.

Numerical study of an optically-pumped 385μm-D2O laser for the single-mode operation
K. Sasaki, K. Matsuoka, Y. Tsubouchi, N. Takada, M. Nagatsu, T. Tsukishima, T. Okada, S. Okajima, Y. Tsunawaki, S. Sudo, K. N. Sato
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 1576, SPIE, 1991年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Frequency-resolved spectral measurement of a high power D2O laser
M. Nagatsu, K. Sasaki, N. Takada, Y. Tsubouchi, T. Tsukishima, T. Okada, S. Okajima, K. Mizuno, K. N. Sato, S. Sudo, Y. Tsunawaki
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 1576, SPIE, 1991年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

レーザーでプラズマをゆする　　　　　　　　　　　　　　　
パリティ, 6, 10, 49, 52, 1991年

Excitation of plasma waves by lasers　　　　　　　　　　　　　　　
6, 10, 49, 52, 1991年

PULSE INJECTION-LOCKED TEA CO2-LASER FOR LONG PULSE OPERATION WITH FEEDBACK STABILIZATION
K SASAKI, H OHNO, T TSUKISHIMA
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 29, 8, 1459, 1465, 1990年08月
英語, 研究論文（学術雑誌）

NUMERICAL-SIMULATION OF ELONGATING THE PULSE DURATION OF A TEA CO2-LASER
K SASAKI, T TSUKISHIMA
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 29, 2, 277, 283, 1990年02月
英語, 研究論文（学術雑誌）

THEORETICAL-MODEL AND NUMERICAL-SIMULATION OF 2-LONGITUDINAL-MODE OSCILLATION IN AN INJECTION-LOCKED TEA CO2-LASER
K SASAKI, H OHNO, T TSUKISHIMA
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 29, 2, 284, 293, 1990年02月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Two-frequency operation of a hybrid tea co2 laser and its application to two-frequency pulse injection locking
Koichi Saski, Hirotaka Ohno, Takaharu Fujii, T Akashige Tsukishima
Japanese Journal of Applied Physics, 29, 12, 2226, 2228, 1990年
英語, 研究論文（学術雑誌）

Negative ion production and beam extraction processes in a large ion source
K. Tsumori, K. Ikeda, H. Nakano, M. Kisaki, S. Geng, M. Wada, K. Sasaki, S. Nishiyama, M. Goto, G. Serianni, P. Agostinetti, E. Sartori, M. Brombin, P. Veltri, C. Wimmer, K. Nagaoka, M. Osakabe, Y. Takeiri, O. Kaneko
Review of Scientific Instruments, 87

大気圧プラズマによって誘起されるプラズマ液体界面現象
白井直機, 佐々木浩一, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 75, 1, 2020年

交差ガス流を用いた直流駆動大気圧プラズマにおけるOHラジカルの空間密度分布
大和田裕樹, 白井直機, 佐々木浩一, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 67th, 2020年

誘導結合プラズマと相互作用する液体ガリウムからの液滴放出現象に対する温度の影響
濱名優輝, 白井直機, 佐々木浩一, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 67th, 2020年

大気圧プラズマの空間アフターグローにより誘起される水の表面張力変化とOH密度分布との関連性
金子拓真, 白井直機, 佐々木浩一, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 67th, 2020年

誘導結合プラズマと相互作用する液体金属からの液滴放出現象
濱名優輝, 白井直機, 佐々木浩一, プラズマ・核融合学会年会(Web), 36th, 2019年

3P4-11 パンチングメタル援用定在化音響キャビテーション発生装置におけるソノルミネッセンス(ポスターセッション)
佐々木 浩一, 岩田 悠史, 西山 修輔, 富岡 智, 高田 昇治, 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集, 35, 477, 478, 2014年12月03日
超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム運営委員会, 英語

3P4-25 パンチングメタル板を用いた定在化音響キャビテーション発生のメカニズム(ポスターセッション)
佐々木 浩一, 岩田 悠史, 西山 修輔, 富岡 智, 高田 昇治, 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集, 34, 479, 480, 2013年11月20日
超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム運営委員会, 英語

まとめと今後の展望
佐々木 浩一, プラズマ・核融合学会誌 = Journal of plasma and fusion research, 89, 4, 242, 242, 2013年04月25日
プラズマ・核融合学会, 日本語

3Pa4-4 定在化したキャビテーションバブルの効率的生成法の開発(ポスターセッション)
佐々木 浩一, 岩田 悠史, 西山 修輔, 富岡 智, 高田 昇治, 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集, 33, 361, 362, 2012年11月13日
超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム運営委員会, 英語

2Pa4-12 重畳超音波の周波数変化が及ぼす水中レーザーアブレーション反応場への影響(ポスターセッション)
高田 昇治, 佐々木 浩一, 超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集, 32, 131, 132, 2011年11月08日
超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム運営委員会, 英語

液相レーザーアブレーションにより生成される多相混在プラズマ
佐々木 浩一, プラズマ・核融合学会誌 = Journal of plasma and fusion research, 86, 6, 324, 327, 2010年06月25日
液体中に設置した固体ターゲットをレーザーアブレーションすると,固相(ターゲット),液相(アブレーション媒質),気相(アブレーション誘起キャビテーションバブル),および,超臨界相(レーザーアブレーションプラズマ)が混在する特異な反応場が形成される.一方,アブレーション媒質の温度と密度を高めることによりアブレーション媒質を超臨界流体化し,超臨界流体中でレーザーアブレーションプラズマを生成することも可能である.本稿では,液相レーザーアブレーションプラズマの密度と温度の概略評価,アブレーション誘起キャビテーションバブルのダイナミックス,超臨界水中でのレーザーアブレーション装置,および,超臨界水中でのレーザーアブレーション現象に関する初期的結果について報告する., プラズマ・核融合学会, 日本語

22aZB-7 レーザー応用プラズマ分光法(22aZB 領域2シンポジウム:可視・近紫外プラズマ分光〜核融合と基礎プラズマを診る〜,領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
佐々木 浩一, 日本物理学会講演概要集, 63, 2, 173, 173, 2008年08月25日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

名古屋大学大学院工学研究科附属プラズマナノ工学研究センター
佐々木 浩一, 電気学会論文誌. A, 基礎・材料・共通部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. A, A publication of Fundamentals and Materials Society, 127, 10, 664, 664, 2007年10月01日
日本語

Diagnostics of liquid-phase laser ablation plasmas by spectroscopic methods
H. Ushida, N. Takada, K. Sasaki, COLA'05: 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON LASER ABLATION, 59, 563, +, 2007年
英語

Reaction between laser ablation plume and ambient gas studied by laser-induced fluorescence imaging spectroscopy
K. Sasaki, H. Watarai, COLA'05: 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON LASER ABLATION, 59, 60, +, 2007年
英語

Nitridation of titanium surface by the irradiation of YAG laser pulses in N-2/O-2 gas mixture and liquid nitrogen
N. Takada, H. Ushida, K. Sasaki, COLA'05: 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON LASER ABLATION, 59, 40, +, 2007年
英語

発光分光計測技術およびLIF計測技術　　　　　　　　　　　　　　　
第１回名古屋大学プラズマナノ工学スクール「先端プラズマ計測の基礎と応用」テキスト, 1, 1, 25, 2007年

VII-1 レーザーアブレーションプラズマの作る高温高圧反応場の重要性(シンポジウムVII:レーザーアブレーションプラズマのつくる高温高圧反応場とそれによる新材料創製・加工)
佐々木 浩一, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 23, 39, 39, 2006年
プラズマ・核融合学会, 日本語

28aB43P 超低電子温度・高密度再結合水素プラズマ中の負イオン測定(プラズマ基礎)
柴垣 寛治, 佐々木 浩一, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 23, 86, 86, 2006年
プラズマ・核融合学会, 日本語

炭素材料への高密度水素プラズマ照射によるラジカルおよび微粒子の生成とその機構
佐々木 浩一, 前田 俊樹, 高田 昇治, 荒巻 光利, 後藤 基志, 武藤 貞嗣, 森田 繁, 電気学会研究会資料. PST, プラズマ研究会, 2005, 37, 29, 33, 2005年06月30日
日本語

01pC16P 発光分光法による再結合水素プラズマの電子温度・密度測定(プラズマ基礎)
柴垣 寛治, 佐々木 浩一, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 22, 211, 211, 2005年
プラズマ・核融合学会, 日本語

29aB06P 高密度水素プラズマ照射炭素材料のレーザー脱離飛行時間型質量分析(真空・第一壁・材料)
柴垣 寛治, 高田 昇治, 荒巻 光利, 後藤 基志, 武藤 貞嗣, 森田 繁, 佐々木 浩一, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 22, 73, 73, 2005年
プラズマ・核融合学会, 日本語

KS-2 アブレーションプラズマに関する学理と応用の融合(企画シンポジウムII : プラズマ科学分野における新しい展開)
佐々木 浩一, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 22, 46, 46, 2005年
プラズマ・核融合学会, 日本語

12pXB-6 2 次元レーザー誘起蛍光法によるレーザーアブレーションプルームの可視化(主題 高密度プラスマ放射光源の高性能化と関連物理, 領域 2)
佐々木 浩一, 日本物理学会講演概要集, 59, 2, 154, 154, 2004年08月25日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

25pA43P 高密度水素プラズマ・炭素材料相互作用に関する基礎実験(プラズマ基礎, (社) プラズマ・核融合学会第21回年会)
佐々木 浩一, 前田 俊樹, 高田 昇治, 荒巻 光利, 後藤 基志, 武藤 貞嗣, 森田 繁, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 21, 204, 204, 2004年
プラズマ・核融合学会, 日本語

25pA14P ヘリコン波放電型コンパクトダイバータシミュレータにおける水素原子の加熱機構(プラズマ基礎, (社) プラズマ・核融合学会第21回年会)
奥村 裕司, 荒巻 光利, 佐々木 浩一, 後藤 基志, 武藤 貞嗣, 森田 繁, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 21, 190, 190, 2004年
プラズマ・核融合学会, 日本語

銅イオンプロセス用ドロップレットフリープラズマ源の開発
中村 圭二, 池澤 俊治郎, 佐々木 浩一, 吉田 達彦, 電気学会研究会資料. ED, 放電研究会, 2003, 239, 35, 40, 2003年12月12日
日本語

26aB38P ヘリコン波放電型ダイバータシュミレータを用いた高密度水素プラズマ・炭素材料相互作用実験(プラズマ基礎・応用)
前田 俊樹, 荒巻 光利, 佐々木 浩一, 後藤 基志, 武藤 貞嗣, 森田 繁, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 20, 144, 144, 2003年
プラズマ・核融合学会, 日本語

28aB51P 半導体レーザー吸収分光法によるダイバータシミュレータ中の水素原子温度計測(計測)
奥村 裕司, 荒巻 光利, 佐々木 浩一, 後藤 基志, 武藤 貞嗣, 森田 繁, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 20, 263, 263, 2003年
プラズマ・核融合学会, 日本語

2次元レーザー誘起蛍光法によるレーザーアブレーションプラズマの可視化画像診断
佐々木 浩一, 伊藤 寛和, 渡会 容史, 門田 清, 電子情報通信学会技術研究報告. EID, 電子ディスプレイ, 102, 121, 7, 12, 2002年06月10日
Since laser-ablation plasmas have significant spatial distributions with transient properties, the diagnostic techniques should have temporal and spatial resolutions. Laser-induced fluorescence (LIF) imaging spectroscopy, which can visualize the distributions of particle densities in plasmas, is a suitable method for the diagnostics of laser ablation plasmas. This report describes our system of LIF imaging spectroscopy. Although LIF imaging spectroscopy is an excellent diagnostic technique, in this report, we dare to discuss some problems of LIF imaging spectroscopy to clarify the limitations in the application to laser-ablation plasmas., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語

27aC21P 水素プラズマ・炭素材壁相互作用により生成されたCHラジカルの計測(プラズマ基礎・応用)
前田 俊樹, 荒巻 光利, 佐々木 浩一, 門田 清, 後藤 基志, 武藤 貞嗣, 森田 繁, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 128, 128, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

27aC20P ヘリコン波水素プラズマの電子および水素原子温度測定(プラズマ基礎・応用)
加藤 康二, 荒巻 光利, 佐々木 浩一, 門田 清, 後藤 基志, 武藤 貞嗣, 森田 繁, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 127, 127, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

27aC19P 真空中でのレーザーアブレーションによる巨大炭素クラスターの生成機構の考察(プラズマ基礎・応用)
神谷 保徳, 柴垣 寛治, 佐々木 浩一, 門田 清, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 127, 127, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

28pB20P ストリーマコロナ放電中におけるNOおよびNO_2密度のレーザー誘起蛍光法によるその場測定(プラズマ基礎・応用、計測)
倉兼 紘, 荒巻 光利, 佐々木 浩一, 門田 清, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 168, 168, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

28pB19P レーザー誘起蛍光法によるレーザーアブレーション炭素プラズマ中のC_2回転温度分布測定(プラズマ基礎・応用、計測)
青木 智志, 佐々木 浩一, 門田 清, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 167, 167, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

28pB17P レーザーアブレーションTiプラズマにおけるTi,Ti^+,TiOの密度分布のレーザー誘起蛍光画像計測(プラズマ基礎・応用、計測)
伊藤 寛和, 佐々木 浩一, 門田 清, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 166, 166, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

28pB22P C_4F_8プラズマ中におけるC_2ラジカルおよびC_3ラジカルの絶対密度空間分布(プラズマ基礎・応用、計測)
小林 雅俊, 荒巻 光利, 佐々木 浩一, 門田 清, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 169, 169, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

29aB14 レーザー脱離飛行時間型質量分析法によるプラズマ容器内堆積膜の化学組成分析(プラズマ計画)
柴垣 寛治, 前田 俊樹, 高田 昇治, 佐々木 浩一, 門田 清, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 202, 202, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

28pB18P 2次元レーザー誘起蛍光法によるレーザーアブレーションプルームと雰囲気ガスとの相互作用の画像診断(プラズマ基礎・応用、計測)
渡会 容史, 佐々木 浩一, 門田 清, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 167, 167, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

28pB21P 高感度プラズマシース電界測定のためのArレーザーシュタルク分光計測(プラズマ基礎・応用、計測)
滝澤 一樹, 佐々木 浩一, 門田 清, ガブリレンコ ガブリレンコ, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 168, 168, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

1 反応性プラズマのレーザー分光計測(プラズマの基礎・応用研究最前線(中部地区若手・中堅研究者の挑戦))
佐々木 浩一, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 35, 35, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

26pA06 ヘリコン波高密度水素プラズマのアフターグローにおける再結合発光の時間変化(プラズマ基礎・応用II)
荒巻 光利, 加藤 康二, 佐々木 浩一, 門田 清, 後藤 基志, 武藤 貞嗣, 森田 繁, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 85, 85, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

1 Introductory Talk : 拡大するレーザーアブレーション研究とその応用(シンポジウムVI : レーザーアブレーションプラズマの基礎と応用)
佐々木 浩一, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 19, 31, 31, 2002年
プラズマ・核融合学会, 日本語

30pA29P 高密度水素プラズマ中の水素原子温度測定(プラズマ計測)
荒巻 光利, 加藤 康二, 佐々木 浩一, 門田 清, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 18, 188, 188, 2001年
プラズマ・核融合学会, 日本語

30pA15P 高密度水素プラズマにおける相互中性化反応過程(プラズマ計測)
佐々木 浩一, 山口 弘晃, 門田 清, 後藤 基志, 森田 繁, 川端 一男, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 17, 216, 216, 2000年
プラズマ・核融合学会, 日本語

レーザーアブレーション炭素およびシリコンプルームの光イオン化計測
佐々木 浩一, 川島 豊久, 門田 清, レーザー学会学術講演会年次大会講演予稿集 = Annual meeting, of the Laser Society of Japan digest of technical papers, 19, 85, 85, 1999年01月01日
日本語

25pA10 飛行時間型質量分析法による高密度重水素プラズマの正イオン組成診断(ヘリカル/計測)
佐々木 浩一, 山口 弘晃, 門田 清, 後藤 基志, 森田 繁, 川端 一男, プラズマ・核融合学会年会予稿集, 16, 114, 114, 1999年
プラズマ・核融合学会, 日本語

2a-YQ-11 高密度プラズマ中における正・負水素イオンの相互中性化反応による再結合放射
林 大雄, 佐々木 浩一, 門田 清, 日本物理学会講演概要集, 53, 1, 839, 839, 1998年03月10日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

酸素プラズマ中における準安定励起分子への解離性電子付着
林 大雄, 佐々木 浩一, 門田 清, 電気学会研究会資料. PST, プラズマ研究会, 1997, 62, 47, 54, 1997年11月18日
日本語

飛行時間型質量分析法によるCF_4プラズマの診断
浦 賢一郎, 林 大雄, 佐々木 浩一, 門田 清, 電気学会研究会資料. EP, プラズマ研究会, 1995, 107, 79, 87, 1995年11月27日
日本語

大出力光励起385μm-D2Oレ-ザ-のフ-リエ展開法による動作解析
佐々木 浩一, レ-ザ-研究, 22, 2, p116, 131, 1994年02月
レ-ザ-学会, 日本語

31a-TH-8 パワー変調されたレーザービームによるプラズマ波動の励起
佐々木 浩一, 大野 裕孝, 藤井 崇玄, 永井 孝佳, 永津 雅章, 築鳥 隆繁, 年会講演予稿集, 45, 4, 196, 196, 1990年03月16日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

注入ロックモ-ドビ-ト法によるTEA CO2レ-ザ-光のパワ-変調の安定化
佐々木 浩一, 吉岡 政信, 築島 隆繁, レ-ザ-研究, 16, 10, p681, 690, 1988年10月
レ-ザ-学会, 日本語

6p-F6-10 TEA CO_2レーザーにおける注入ロックによる2モード同時発振の動作解析
佐々木 浩一, 大野 裕孝, 築島 隆繁, 秋の分科会講演予稿集, 1988, 4, 225, 225, 1988年09月16日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

プラズマ診断の基礎と応用　　　　　　　　　　　　　　　
コロナ社, 2006年

Plasma etching processes for sub-quarter micron devices　　　　　　　　　　　　　　　
The Electrochemical Society Inc.,, 2000年

Plasma etching processes for sub-quarter micron devices　　　　　　　　　　　　　　　
The Electrochemical Society Inc.,, 2000年

非平衡プラズマ超燃焼技術の基礎研究　　　　　　　　　　　　　　　
2009年 - 2009年

炭素ナノコンポジット膜のスッパタ成膜技術の開発と燃料電池セパレータへの応用　　　　　　　　　　　　　　　
2009年 - 2009年

レーザー生成多相混在プラズマの科学と応用創出　　　　　　　　　　　　　　　
2009年

ドップラーフリー分光計測に基づくエルゴディック層内粒子輸送の研究　　　　　　　　　　　　　　　
2009年

プラズマとナノ界面の相互作用に関する総括研究　　　　　　　　　　　　　　　
2009年

超音波支援液相レーザーアブレーションによる高効率ナノ粒子創製技術の開発　　　　　　　　　　　　　　　
2009年

プラズマ診断のためのドップラーフリー分光計測技術の開発　　　　　　　　　　　　　　　
2009年

低電子温度再結合プラズマにおける水素分子分光　　　　　　　　　　　　　　　
2007年 - 2007年

マイクロ波励起による超高密度マイクロプラズマの生成とその極短波長光源への応用　　　　　　　　　　　　　　　
2003年 - 2007年

加圧液体中でのレーザーアブレーションによる新規材料合成技術の開発　　　　　　　　　　　　　　　
2006年 - 2006年

レーザー誘起蛍光減光法によるプラズマ電界計測の高機能化および低コスト化　　　　　　　　　　　　　　　
2004年 - 2006年

プラズマ電子温度及び電子密度の非接触モニタリング技術の開発　　　　　　　　　　　　　　　
2005年 - 2005年

n=2状態水素原子診断のための半導体レーザー吸収分光計測技術の開発　　　　　　　　　　　　　　　
2005年 - 2005年

高密度水素プラズマ・壁相互作用の基礎過程解明とその診断法開発　　　　　　　　　　　　　　　
2001年 - 2004年

レーザー誘起蛍光減光法による高感度電場計測法の開発　　　　　　　　　　　　　　　
2003年 - 2003年

真空中でのレーザーアブレーションによる炭素クラスター生成　　　　　　　　　　　　　　　
2002年 - 2002年

レーザー誘起減光分光法による負性プラズマのシース電場測定　　　　　　　　　　　　　　　
2001年 - 2002年

ヘリコン波放電型コンパクト窒素ラジカル源の開発と高性能化　　　　　　　　　　　　　　　
2000年 - 2000年

レーザーアブレーションプラズマを光源とする真空紫外吸収分光計測システムの開発　　　　　　　　　　　　　　　
1999年 - 2000年

可視分光によるプラズマ中の水素負イオン及び正・負イオン相互中性化過程の測定　　　　　　　　　　　　　　　
1998年 - 2000年

フロロカーボン系正・負反応性イオンとシリコン系基板との反応基礎過程　　　　　　　　　　　　　　　
1997年 - 1997年

ヘリコン波放電型酸素・フッ素負イオン源の開発　　　　　　　　　　　　　　　
1995年 - 1997年

パルス変調フッ化炭素プラズマにおけるフッ素原子およびフッ素負イオンの高信頼性診断　　　　　　　　　　　　　　　
1996年 - 1996年

高速マイクロ波干渉計による負イオン・プラズマ診断　　　　　　　　　　　　　　　
1995年 - 1995年

真空紫外吸収分光法によるプロセス・プラズマ診断　　　　　　　　　　　　　　　
1995年 - 1995年

ミリ波・サブミリ波領域における極短パルス光の発生　　　　　　　　　　　　　　　
1994年 - 1994年

ミリ波およびサブミリ波領域における極短パルス光の発生　　　　　　　　　　　　　　　
1994年 - 1994年

プラズマ計測用大出力光励起遠赤外レーザーの単一モード化　　　　　　　　　　　　　　　
1993年 - 1993年

大気圧直流グロー放電生成時に観測される発光の自己組織化メカニズムの解明
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2027年03月31日
白井 直機, 佐々木 浩一, 富田 健太郎
大気圧中で直流電圧駆動の放電プラズマを生成するとある条件において、陽極表面上で自己組織化された発光が観測されるが、その生成因子を実験的アプローチにより調査した。自己組織化パターン形成には、負性ガスである酸素の有無が重要であること、数学的に自己組織化形状が得られる反応拡散系ではある反応物質の密度が増減しながら拡散して模様を形成することを考慮すると、プラズマによるパターン形成は負イオンの有無と電界による輸送が重要であると予想される。2023年度はレーザー光脱離法による負イオン種の同定、レーザー誘起蛍光法による窒素イオン密度の計測、OHラジカルの密度分布・回転温度の計測パターン構造の外部電場制御を行った。その結果パターン構造が生じた際にOH-等の負イオンは確かに観測されるものの、液体陽極の場合と金属陽極の場合で観測される負イオン種の比率が異なっていてもパターン構造が観測されることから負イオンは直接的な生成因子でないことが示唆された。一方、レーザー誘起蛍光法によるOHラジカルの密度ならびに回転温度の空間分布の結果からパターン形成が観測されているときに放電プラズマ領域の温度が高くなっていることが観測された。これは温度の上昇によりプラズマ領域の密度分布が低くなっていることを示唆している。計算シミュレーションや低気圧環境でのプラズマにおいては希ガスのみでも
パターン形成が得られていることから、大気圧直流放電によるパターン形成においても負イオンよりも温度上昇による密度の低下或いは、空間密度分布の変化が重要である可能性が見出された。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K26083

大気圧直流グロー放電生成時に観測される発光の自己組織化メカニズムの解明
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2027年03月31日
白井 直機, 佐々木 浩一, 富田 健太郎
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23H01388

ナノ秒パルス放電プラズマ中の非平衡反応過程に関する光学診断技術を駆使した研究
科学研究費助成事業
2024年04月23日 - 2026年03月31日
佐々木 浩一, KUHFELD JAN
日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 24KF0003

水と空気からアンモニアを合成するプラズマ反応プロセスの学術基盤構築
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2026年03月31日
佐々木 浩一
本計画の初年度に当たる2023年度の研究実績は以下のとおりである。
予備実験で用いた装置とは別に，本計画専用の誘導結合プラズマ発生装置を整備した。新たに整備したプラズマ発生装置では，水蒸気のガス流量を自在に制御するために，水蒸気に適応するマスフローコントローラを採用した。この装置を用いて，予備実験における実験条件よりもはるかに広いプラズマ生成条件においてアンモニアの合成特性を調べた。このとき，四重極質量分析器を用いた独自の方法により，アンモニアの生成レートと生成したアンモニアのプラズマ中での損失周波数を別々に求めた。その結果，予備実験と同様のプラズマ生成条件では予備実験と同様のアンモニア合成特性が得られ，予備実験の結果は装置に依存しない結果であることが確認できた。
しかしながら，予備実験よりも放電電力が高い場合や水蒸気ガス圧が高い場合には，予備実験と比較してアンモニアの合成特性が悪化することが見出された。放電電力が高い場合の合成特性の悪化（特に生成レートの低下）は，計画時点で予測していなかった結果であった。放電電力が高いときにアンモニアの生成レートが低下する理由は，水蒸気の電子衝突解離によって生成されるOHラジカルが本実験において触媒として作用するステンレス製真空容器の表面をより強く酸化するためであると推測した。
OHラジカルは生成したアンモニアのプラズマ中での損失にも関与すると考えられるため，連続波長光源を用いた吸収分光法により，プラズマ中のOHラジカル密度の絶対値を実測した。測定により求まったOHラジカル密度は，窒素／水蒸気プラズマと窒素／水素プラズマにおけるアンモニアの損失周波数の違いを説明することができない程度に低密度であり，プラズマ中での反応過程についての再考が必要である可能性が示唆された。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K25860

プラズマと相互作用する液相界面現象の学理構築
科学研究費助成事業
2020年04月01日 - 2023年03月31日
佐々木 浩一, 白井 直機
低ガス圧誘導結合プラズマに水ジェットを入射する実験では，ヘリウムプラズマにおいて水素と酸素の生成を観察した。これらの分子の生成が気相の水蒸気を起源とするものか水ジェット表面を起源とするものかを判別するため，水蒸気を外部から供給する場合との比較実験を行った。また，水の代わりに硝酸銀水溶液を用いた比較実験を行った。これらの結果として，水素と酸素の生成は水ジェット表面での電解反応によるものであることがわかった。
ルミノールの化学ルミネッセンスによる水中の短寿命活性種の検出では，ルミノールの反応に関する既知の事項を整理し，レート方程式モデルを構築した。レート方程式を解くことにより，ルミノールの化学ルミネッセンスによって生じる光子の放射計数を計算した。化学ルミネッセンスの放射係数を実験によって実測し，計算結果と比較することにより，水中のOHラジカル密度の絶対値が推定可能であることを示した。
レーザー誘起脱水和の実験では，実験結果を水中における自由電子の輸送過程に関するモンテカルロシミュレーションの結果と比較することにより，水面を陰極とする直流放電において生じる水和電子の深さ方向分布を推定した。また，低ガス圧誘導結合プラズマに入射した水ジェットにNd:YAGレーザーの4倍高調波を照射すると水ジェットに電流が生じることを見いだし，水に電子を輸送する系においてレーザー誘起脱水和により水和電子を検出する実験に目処を得た。
プラズマと相互作用する水の表面張力に関しては，水面を陰極とする直流放電において水面から液滴が放出される現象を水の表面張力と関係づける研究を行った。温度変化，pH変化，および，界面活性剤添加などのいくつかの方法で水の表面張力を調整し，液滴放出の特性を表面張力の関数として整理した。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 20H00135

プラズマと相互作用する液体における溶媒和電子の検出と反応過程への挑戦
科学研究費助成事業
2019年06月28日 - 2021年03月31日
佐々木 浩一
プラズマと相互作用する液体中に存在する溶媒和電子を検出し，その反応性を調べるための二つの実験技術を開発した。第1は，CTTS (Charge Transfer to Solvent)遷移と呼ばれる過程により溶媒和電子をパルス的に生成し，溶媒和電子の反応周波数を調べる方法であり，第2は，液面直近領域に存在する溶媒和電子にレーザー光を照射し，光励起脱溶媒和により自由電子を生成し，プラズマに輸送して検出する方法である。本研究ではこれらの新しい方法が溶媒和電子の研究に有効に利用できることを実験的に示した。
日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 19K21861

プラズマと液体の相互作用に関する学理構築
科学研究費助成事業
2016年04月01日 - 2020年03月31日
佐々木 浩一, 西山 修輔, 白井 直機
プラズマ・液体相互作用の学術的体系化に資する基礎研究を行った。プラズマと相互作用する液体からの液滴放出メカニズムとして，1) 強電場による液面の変形，2) アルカリ金属微粒子と液面との反応，および，3) 照射されたイオンが中性化後に溶存してガス化する過程の三つを提唱した。液滴からが蒸発するとき液滴に含まれる金属イオンが金属原子となって気相に放出されることを観察した。液相に存在するOHラジカルを検出するためにルミノールの化学ルミネッセンスが利用可能であることを示した。また，CTTS遷移と過渡吸収分光法を用いて，プラズマと相互作用する液体中における溶媒和電子の反応周波数を調べた。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 16H02121

振動温度の非平衡性を活用した新しいプラズマ反応プロセスの開拓
科学研究費助成事業
2017年06月30日 - 2019年03月31日
佐々木 浩一, 西山 修輔
0.1-0.3 eVという超低電子温度再結合プラズマを用いた実験により，振動励起状態を経た二酸化炭素の分解という現象を世界で初めて明確な形で実証し，その総括的反応速度係数は，0.1 eV以上の電子温度の範囲において，電子温度の増加に対して減少することを示した。振動励起状態にある二酸化炭素と水素原子の会合反応によるギ酸の生成を実証することはできなかったが，振動温度の非平衡性を活用した新しいプラズマ反応プロセスの開拓という全体構想の緒を拓くことができた。
日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 17K18767

プラズマ・液体相互作用現象解明のための計測技術への挑戦
科学研究費助成事業
2015年04月01日 - 2018年03月31日
西山 修輔, 佐々木 浩一, 白井 直機
プラズマ・液体相互作用の基礎研究に資する計測技術について研究した。2次元レーザー誘起蛍光法による大気圧プラズマ中のラジカル密度計測が固体や液体の界面付近まで感度を保つことを確認した。プラズマから輸送された短寿命活性種が液相で高密度で存在する領域を，フェノールのレーザー誘起燐光および硫酸チタンの呈色反応を用いて確認することはできなかった。一方，アルカリ溶液にルミノールを添加すると，プラズマが照射された気液界面直下の極めて薄い領域から青色のケミルミネッセンスが観測され，この方法が液相における短寿命活性種の検出法として有用であることを示した。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 15K13388

プラズマ支援非平衡燃焼化学のモデル構築
科学研究費助成事業
2013年04月01日 - 2016年03月31日
佐々木 浩一, 明石 治朗, 赤松 史光
プラズマ支援燃焼に関するミクロな理解を得ることを目的とし，実験およびシミュレーションにより研究を行った。その結果，火炎の余熱帯と呼ばれる部分において，プラズマが生成する高エネルギー電子と酸素分子の衝突で酸素原子が生成されることが，プラズマによる燃焼特性改善の大元であるとの理解を得た。水蒸気が添加された場合には，水蒸気の電子衝突解離で生成されるOHラジカルが燃焼特性改善の大元であることを示唆する結果が得られた。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 25286078

非平衡プラズマによるスマート燃焼サーマルマネージメント
科学研究費助成事業
2013年04月01日 - 2016年03月31日
冨田 栄二, 佐々木 浩一, 赤松 史光, 池田 裕二, 河原 伸幸
本研究では，二酸化炭素や有害排出物の排出の低減のために，従来とは異なる新たなプラズマ支援燃焼方式を提案している．すなわち，大気圧・室温状態から高温・高圧状態までの着火・燃焼と非平衡プラズマの関係を物理的・化学的に調べるとともに，スマート燃焼という新たな研究分野を創出するための基礎現象を解明して，熱機関への応用を試みた．ラジカル密度，燃焼に及ぼすマイクロ波プラズマの影響，非平衡プラズマを重畳させたレーザー着火過程におけるラジカル挙動と燃焼特性，含水エタノールの燃焼・化学反応への影響を調べ，火炎の時空間制御の可能性を見出した．その結果，マイクロ波による燃焼の新たな可能性を見出すことができた
日本学術振興会, 基盤研究(A), 岡山大学, 25249015

ソノプラズマの効率的生成技術の確立
科学研究費助成事業
2012年04月01日 - 2015年03月31日
佐々木 浩一, 富岡 智, 西山 修輔, 高田 昇治
我々が独自に見出したパンチングメタル板援用ソノプラズマ生成装置においてソノプラズマが効率的に生成されるメカニズムを提案した。パンチングメタル板の穴部のエッジなどの尖った部分で種となる気泡が生成され，第一ビヤークネス力によって鉛直下方に輸送された後，超音波圧力場分布の極小値の位置にキャビテーションバブルとしてトラップされることにより，定在化したソノプラズマが得られるものと考えられる。本方式は高電圧を用いない液中プラズマの生成法としてユニークであり，各種のソノケミストリープロセスの高速化に活用できるものと考えられる。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 24654185

半導体レーザー飽和吸収分光法によるプラズマ中の高感度電界計測技術の開発
科学研究費助成事業
2012年04月01日 - 2015年03月31日
西山 修輔, 佐々木 浩一, 後藤 基志, 滝澤 一樹, 中野 治久
プラズマ中の電界を高感度に測定する方法として、シュタルク効果による励起スペクトルの変化を検出する方法があるが、高出力の波長可変レーザーを必要とする。本研究では、取扱いが容易な波長可変半導体レーザーを用いて高分解能のドップラーフリー分光法である飽和吸収分光法によるシュタルク分光計測を行った。水素原子のバルマーα線に対して吸収スペクトルの測定感度を上げることでシースにおける電界によるシュタルク効果を直接的に確認することができた。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 24540529

レーザー生成多相混在プラズマの科学と応用創出
科学研究費助成事業
2009年07月23日 - 2014年03月31日
佐々木 浩一, 越崎 直人
液相レーザーアブレーションを固相（ターゲット），液相（アブレーション媒質），気相（キャビテーションバブル），および超臨界相（アブレーションプラズマ）の多相混在プラズマを生成する方法と位置づけ，そこにおいてナノ粒子が生み出される過程に関係する学理を探求した。ターゲットから放出された原子群が液相からキャビテーションバブル内の気相に輸送され，凝集によりナノ粒子化する過程に関して学術的成果が得られた。また，キャビテーションバブルの制御を通じてナノ粒子の構造に影響を与えられることを示した。応用創出面では，ブルッカイト型チタニアの合成およびサブミクロンサイズ球状粒子の合成において成果が得られた。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 21110004

プラズマとナノ界面の相互作用に関する学術統合研究
科学研究費助成事業
2009年07月23日 - 2014年03月31日
白谷 正治, 寺嶋 和夫, 白藤 立, 佐々木 浩一, 伊藤 昌文, 杤久保 文嘉, 斧 高一, 後藤 元信, 永津 雅章, 小松 正二郎, 内田 諭, 太田 貴之, 古閑 一憲
本取り纏め研究では、プラズマとナノ界面の相互作用ゆらぎに関する学術的成果を統合・発展させて、より汎用性のある学術大系に結びつけることを目的としている。計画研究代表者を研究分担者として、各計画研究における研究成果を取り纏めるとともに、領域内連携により表れた３つの研究項目に共通する基本原理を統合して体系化する。基本原理の体系化に際しては、すべての研究に関する議論を一度に行うと議論が発散する可能性があるため、ゆらぎ・多相界面・バイオというテーマを設定した個別の研究会を開催し研究分担者が成果を統合した後、シンポジウム等で領域全体での成果統合を行った。平成26年度に取りまとめた、平成21-25年度に新学術領域で得られた成果の概要は以下の様に要約される。これらの成果を成果報告書およびホームページで公開した。
ゆらぎに関しては、超高精度トップダウンプロセスの確立（ゆらぎの制御）について、エッチングプラズマに関する実験とシミュレーションの研究グループが連携して、エッチング表面形状揺らぎの機構を解明した。ここでは、揺らぎ抑制法について、従来の物理量を一定にする方法から、物理量に制御した揺らぎを与えて抑制する方法へのパラダイムシフトを起こす事に成功した。また、高精度ボトムアッププロセスの確立（ゆらぎの利用）では、超臨界プラズマに関する実験とモデリングの研究グループの連携により、超臨界プラズマにおける密度ゆらぎ機構を解明し、従来法では得る事ができない高次ダイアモンドイドの合成に成功した。
予想以上の顕著な成果として、気液プラズマに関する実験とモデリングの研究グループの連携により気液界面プラズマにおいてナノ界面が存在することを発見した（多相界面プラズマ）。また、高いインパクトを持つ成果として、バイオ応用プラズマ関連の研究グループの連携により、大気圧プラズマ反応系の世界標準を確立することに成功した。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 九州大学, 21110001

非平衡プラズマによる燃焼化学の制御
科学研究費助成事業
2010年 - 2012年
佐々木 浩一, 明石 治朗
予混合ガスバーナー火炎にマイクロ波を照射すること,および,予混合ガスバーナー火炎に誘電体バリア放電を重畳することにより,火炎中の電子の温度がガスの温度より高い非平衡状態を作り出し,これにより,通常の火炎とは異なる非平衡燃焼化学反応状態が実現できることを示した。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 22340170

非平衡プラズマによる含水物超燃焼熱システムの着火・燃焼過程の解明
科学研究費助成事業
2010年 - 2012年
冨田 栄二, 佐々木 浩一, 赤松 史光, 池田 裕二, 河原 伸幸, 明石 治朗
マイクロ波プラズマの性質を診断して、予混合バーナーおよび火花点火機関の着火に適用した。マグネトロンを電源に用いた場合から研究を始め、このプラズマ発信源を半導体に置き換えることによって安定したプラズマを生成することができた。エタノールのように含水性のある燃料に、マイクロ波プラズマを利用した着火システムは、含水の効果により有用であることが分かった。さらに、含水エタノール燃料の場合、レーザーブレークダウンによるプラズマ生成によっても着火を促進するなど有益な知見を得た。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 岡山大学, 22246025

ドップラーフリー分光計測に基づくエルゴディック層内粒子輸送の研究
科学研究費助成事業
2009年 - 2012年
後藤 基志, 佐々木 浩一, 森田 繁
核融合プラズマにおける粒子輸送現象の理解において重要な水素原子電離位置の測定を目的として,半導体レーザーを用いた吸収分光計測の手法により水素原子のスペクトル線を詳細に計測する手法を開発した.発光観測では実現し得ない超高波長分解計測を比較的簡素なシステムで可能とした.スペクトルに含まれるテール成分や異常クロスオーバー信号など,プラズマ中粒子の運動量緩和機構の解明に繋がると期待される現象が観測された.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 核融合科学研究所, 21340174

超音波支援液相レーザーアブレーションによる高効率ナノ粒子創製技術の開発
科学研究費助成事業
2009年 - 2011年
高田 昇治, 佐々木 浩一
液相レーザーアブレーションにおいて超音波を重畳することにより、レーザー誘起反応場が変化した。アブレーションプラズマは、音圧の負位相において積算発光強度が増加し、レーザー誘起キャビテーションバブルは、音圧によって駆動され、膨張・収縮・崩壊を繰返すことを明らかにした。更に、超音波重畳によって引き起こされる反応場の状態変化が、微粒子の生成効率や結晶性を増大させることを明らかにした。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 名古屋大学, 21510114

大気圧マイクロ波プラズマにより自動車エンジン燃焼改善
科学研究費助成事業
2008年 - 2009年
佐々木 浩一, 池田 浩一
研究分担者の所属機関において実際に自動車エンジンの燃費改善に用いられているのと同様の放電方式で得られるマイクロ波プラズマの電子温度,電子密度,ガス温度,および,ガス密度を測定するため,YAGレーザーを光源に用いたトムソン散乱/ラマン散乱計測システムを整備した。東京大学より借用した2重回折格子分光器を用いた本システムでは,迷光レベルが大きく,トムソン散乱信号を得ることができなかったが,窒素分子の回転ラマン散乱信号が明瞭に観測された。
窒素分子の回転ラマン散乱信号の解析から,本大気圧マイクロ波プラズマに関して,平成20年度の発光分光計測では把握できなかった以下の特性が確認された。まず,プラズマ中のガス温度(窒素分子温度)は放電開始後の時間に比例して増加するが,放電開始後1msの時点においては,プラズマ中心部に近い領域におけるガス温度は500K未満と低い。プラズマの中心から離れた領域でのガス温度の増加は緩やかであり,放電開始後3msが経過した時点でも450K程度である。したがって,放電をパルス化してその持続時間を1ms以下とすれば,ほとんどのプラズマ領域でガス温度の上昇を抑制でき,自動車エンジンへの適用に際して窒素酸化物の発生を防止できる。一方,ガス密度(窒素分子密度)の測定では,放電開始後の時間経過に従ってガス密度が低下することが観測された。プラズマの中心に近い領域では,ガス密度とガス温度の積は時間的に一定値を示し,ガス密度の低下がガス温度の増加によるものであると理解できる。しかし,プラズマの中心から離れた領域では,ガス温度の低下が顕著でないにも関わらずガス密度の低下が顕著であり,低温度下における窒素分子の顕著な解離を示している。このことは,プラズマの中心から離れた領域では電子温度の高い非平衡プラズマが得られており,ラジカルの生成が活発であることを示唆するものである。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 名古屋大学, 20654056

マイクロ波励起による超高密度マイクロプラズマの生成とその極短波長光源への応用
科学研究費助成事業
2003年 - 2007年
河野 明廣, 佐々木 浩一, 荒巻 光利
マイクロ波電力を微小空間に高密度に集中し,高密度のマイクロプラズマを連続的に生成して,これを高輝度極短波長光源に応用するための研究を行った.さらに,プラズマ生成に対するマイクロ波周波数の効果を調べた.2枚のナイフエッジ電極間の微小間隙(間隙幅100μm)に大気圧領域で生成する「マイクロギャッププラズマ」,低圧(〜1Pa)でストリップライン電極間に磁場を用いて線状に生成する「マイクロECRプラズマ」,の2つの方式のプラズマを調べた。プラズマの基本特性を明らかにするため,微小プラズマ中の電子温度・電子密度をレーザートムソン散乱を用いて正確に計測する方法を確立した.Arマイクロギャッププラズマでは電子温度1.2eV,密度3×10^<14>cm^<-3>の高密度プラズマを常温に近い低ガス温度で生成することができた.Ar_2エキシマー(真空紫外光発光体)生成の前駆体であるAr準安定原子の密度をレーザー吸収分光法で計測し,Ar_2エキシマー生成に及ぼすプラズマ条件の影響を明らかにした.これによりArマイクロギャッププラズマを真空紫外エキシマー光源として最適化するための指針が得られた.10GHzマイクロ波励起によるマイクロギャッププラズマの生成実験により,10GHz励起では高密度化が期待できるものの,マイクロ波の放射損失が大きくなりやすく,その十分な抑制が必要であることを示した.マイクロECRプラズマは,高電子温度により生成されるイオンのスペクトル線の極短波長発光が期待できる.10GHz励起ではプラズマの局在性が2.45GHzより良好であり,主に10GHz励起で実験を進めた.Ar一価イオンの強い発光やHe一価イオンの発光が観測され,高エネルギー電子の存在が示された。プラズマをより高密度化し,多価イオンの多様な短波長発光を得るためにはマイクロ波電力の注入方法の改善が必要であり,この改善を継続している.
日本学術振興会, 特定領域研究, 名古屋大学, 15075205

レーザー誘起蛍光減光法によるプラズマ電界計測の高機能化および低コスト化
科学研究費助成事業
2004年 - 2006年
佐々木 浩一, 菅井 秀郎, 河野 明廣
本研究は,研究代表者らが以前開発したレーザー誘起蛍光減光法によるプラズマ中の電界計測技術を低コスト化すること,および,この方法による実験データ収集効率を高めることを目的として計画された。本研究により以下の成果が得られた。1)光源の半導体レーザー化によりレーザー誘起蛍光減光法の装置コストを著しく低下させることを着想し,そのための励起・観測スキームを提案した。2)提案した励起・観測スキームをレート方程式を用いて調べ,cw発振の半導体レーザーを用いた場合でもレーザー誘起蛍光の減光がパルス的に生じることを示した。また,レーザー誘起蛍光のパルス状減光の持続時間や減光率を求めた。3)1台のパルス波長可変レーザーと1台の半導体レーザーを用いた2段階励起を実証した。しかしながら,このとき,レーザー誘起蛍光の減光は測定下限を下回るレベルであった。4)2台の半導体レーザーを用いた2段階励起を実現するために,音響光変調素子による高速光スイッチングとマルチスケーラを用いた光子係数を導入した分光計測システムを構築した。5)2段階励起においてレーザー誘起蛍光の減光率が小さいのは,レーザー励起状態からのカスケード遷移の影響である可能性を示した。6)2段階励起方式以外の励起・観測スキームとして,2経路励起方式を提案し,それによりレーザー誘起蛍光の減光が得られることを実証した。7)キャビティリングダウン吸収分光法を用いて2段階励起方式におけるリュドベルグ状態への遷移を検出する励起・観測スキームを提案した。8)2次元レーザー誘起蛍光検出技術の適用により,1回の波長掃引でシース電界の空間分布を求めることができることを実証し,実験データの収集効率を飛躍的に高めた。9)電気的負性プラズマで実験的に観測されたシース電界構造を流体モデルに基づく理論計算と比較し,一致点および相違点を整理した。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 名古屋大学, 16340181

プラズマの環境技術への応用　　　　　　　　　　　　　　　
2005年
競争的資金

Plasma-aided environmental technologies　　　　　　　　　　　　　　　
2005年
競争的資金

レーザー誘起減光分光法による負性プラズマのシース電場測定
科学研究費助成事業
2001年 - 2003年
佐々木 浩一, 門田 清, 荒巻 光利, 佐々木 浩一
レーザー分光法を利用したプラズマ中の電界計測は,プラズマに非接触で時空間分解に優れた測定が行なえる利点をもつが,従来の方法で得られる計測感度は800V/cm程度に限られ,材料プロセスプラズマにおける材料-プラズマ界面のシース電場構造を計測するには感度が不十分であった。本研究は,数年前に水素について実現されたレーザー誘起蛍光減光法を汎用性のあるアルゴンに適用し,アルゴン添加負性プラズマのシース電場構造を計測することを目的として実施された。まず,可能性のあるいくつかの励起・観測スキームを実験的に試し,電界計測にとって最も効果的なスキームを決定した。次に,理論計算が困難なアルゴン高励起状態のシュタルク効果を既知電界下で実験的に測定し,シュタルスペクトルのデータベースを整備した。これにより,プラズマ中で観測されたシュタルクスペクトルと既知電界下で測定されたシュタルクスペクトルとの比較からプラズマ中の電界を求めるごとを可能とした。以上により,アルゴンをプローブ粒子としたレーザー誘起蛍光減光によるプラズマ中の電界計測を技術的に確立し,電界計測感度として3V/cmの世界最高値を達成した。確立した測定方法を誘導結合アルゴンプラズマに適用し,プラズマ中に挿入した金属電極前面のシース電界構造を計測した高感度を活用し,これまでに測定された例の無い微弱電界領域まで測定を行ったところ,プレシース領域でマイクロ電界によるものと思われる電界分布を観測した。最後に,アルゴンにSF_6を添加した電気的負性プラズマにおけるシース電界測定を行い,電気的負性プラズマは急峻な電界変化を有する多段階構造のシース電界構造を有することを初めて実験的に示した。以上の様に,本研究は当初計画どおり順調に進捗した(達成度100%)。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 名古屋大学, 13480124

レーザーアブレーションプラズマを光源とする真空紫外吸収分光計測システムの開発
科学研究費助成事業
1999年 - 2000年
佐々木 浩一
本研究は,レーザーアブレーションプラズマを光源とする真空紫外吸収分光法により反応性プラズマ中の原子状ラジカル密度を測定する方法を確立することを目的としている。昨年は,アブレーションプラズマの発光スペクトル分布を飛行時間発光分光計測により推定し,その結果を元に永久磁石型ヘリコン波ラジカル源中の窒素ラジカル密度を決定した。本年度は,イメージインテンシファイアつきCCDカメラを用いてアブレーションプラズマの画像計測を行い,発光スペクトル分布を推定した。
本年度の実験では,アブレーションターゲットにポリエチレンを採用し,アブレーションプラズマからのH_α発光空間分布をイメージインテンシファイア付のCCDカメラで撮影した。イメージインテンシファイアは50nsの時間幅でゲート動作しており,アブレーション後ある時間経過した後にゲート撮影された発光空間分布を元にアブレーション粒子の運動速度分布を算出できる。その結果から,アブレーションプラズマの発光スペクトル分布を求めた。実験の結果,アブレーションプラズマ中の水素原子の速度分布は空間的に等方的であることがわかり,レーザーアブレーションのメカニズムを解明する観点からも有用な情報が得られた。このようにして発光スペクトル分布が推定されたレーザーアブレーションプラズマを永久磁石型ヘリコン波ラジカル源に取り付けた。ラジカル源で水素プラズマを生成し,得られる水素ラジカルの絶対密度を算出した。真空紫外吸収分光法で信頼性の高いラジカル密度測定を行うには,光源の発光スペクトル分布の評価が最も重要である。本研究により,光源にレーザーアブレーションプラズマを用いれば,光源の発光スペクトル分布が推定可能であり,信頼性の高い測定が可能であることが実証された。
日本学術振興会, 奨励研究(A), 名古屋大学, 11780346

可視分光によるプラズマ中の水素負イオン及び正・負イオン相互中性化過程の測定
科学研究費助成事業
1998年 - 2000年
門田 清, 佐々木 浩一
本研究は,核融合プラズマダイバータ部や中性粒子加熱用負イオン源プラズマで重要な役割を果たす正・負水素イオンの相互中性化過程を調べ,その結果を元に,可視分光法を用いた簡便で近接性のよいプラズマ中の水素負イオン診断法を開発することを目的としている。この目的を達成するため,1)水素プラズマのイオン組成比の測定,2)レーザー光脱離法による水素負イオン密度測定,3)正・負水素イオンの相互中性化反応による可視発光の検出,4)レーザー誘起蛍光法による水素原子密度測定,5)レート方程式による水素プラズマのモデリングの5項目に関して研究を行った。
飛行時間型質量分析器を用いた測定から,正イオン組成が電子密度の関数として明らかになった。また,負イオンとしては原子負イオンが支配的であることが確認された。レーザー光脱離法の実験から,高密度水素プラズマのアフターグローにおける負イオン密度の時間変化が明らかになった。アフターグローで水素原子バルマー系列の可視発光強度の時間変化を測定したところ,主量子数が3および4の励起状態からの発光はアフターグロー後期において長い減衰時定数を持ち,長時間発光が維持されることがわかった。レーザー光脱離法の測定結果などから得られた正負イオン密度の積の時間変化と発光強度の時間変化を比較したところ,アフターグロー後期においてよい一致が見られ,これにより,アフターグロー後期における緩やかな減衰を持つ可視発光が正・負イオンの相互中性化反応によるものであることが示された。したがって,通常は検出が困難な水素負イオンを可視発光強度の測定により簡便にモニター可能である。以上の実験結果は,レーザー誘起蛍光法による水素原子密度測定の結果を踏まえたレート方程式解析の結果と定性的に一致した。以上により,本研究の当初目的は達成された。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 名古屋大学, 10480107

ヘリコン波放電型酸素・フッ素負イオン源の開発
科学研究費助成事業
1995年 - 1997年
門田 清, 松永 幸二, 佐々木 浩一, 庄司 多津男
本研究は、酸素・CF_4ガスを用いたヘリコン波放電による高密度プラズマを制御して、材料プロセスで重要な役割を演じる酸素・フッ素系負イオンの効率的な生成を実現することにより、材料プロセス用の高効率負イオンビーム源の実用化を目指して研究を進めた。
先ず、負イオン生成用のヘリコン波放電型プラズマ発生装置を制作し、当初に予定した10^<12>-10^<13>cm^<-3>の高密度酸素・CF_4プラズマを生成した。また、プラズマ生成用の高周波を時間的にON-OFF変調し、放電ON期間には5-6eVの高温・高密度プラズマが生成され、OFF期間にが1eV程度の低温・高密度が保たれていることを確認した。飛行時間型質量分析器及びレーザー光脱離法を用いて負イオンを測定した結果、負イオンは放電OFF期間のアフタ-グローにおいて効率よく生成されることが分かった。
酸素負イオンに関しては、磁場配位を制御することにより、シート状の酸素プラズマを生成することに成功した。このシートプラズマにレーザー光脱離法を適用して酸素負イオン密度の空間分布を測定し、低温のシートプラズマの周辺における広い領域で酸素負イオンが効率よく生成されていることを確認した。なお、高密度酸素プラズマにおいてはOイオンが支配的であり、プラズマ密度と共に増加した。CF_4プラズマにおける負イオンに関しても、F^-イオンのみが存在し、このF^-イオン密度はプラズマ密度と共に増加することが分かった。
負イオンの支配的な生成過程は、励起分子や分子性ラジカルへの低温電子の解離性付着であり、また主な消滅過程は正イオンとの相互中性化反応であるとの結論に至った。
本研究の結果、高密度酸素・CF_4プラズマを時間的・空間的に制御し、高温・高密度及び低温・高密度プラズマ領域を作り出すことにより、高効率負イオ生成が実現できることが分かり、高効率負イオン源の設計指針を得ることができた。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 名古屋大学, 07558178

パルス変調フッ化炭素プラズマにおけるフッ素原子およびフッ素負イオンの高信頼性診断
科学研究費助成事業
1996年 - 1996年
佐々木 浩一
本研究は,大規模集積回路の製造工程(ドライエッチング)において広く利用されているフッ化炭素プラズマ中のフッ素原子(F)およびフッ素負イオン(F^-)の絶対密度測定法を開発し,高密度プラズマにおけるそれらの粒子の物理・化学過程に関する知見を得ることを目的としている。本年度は,研究計画書および交付申請書に記載した研究計画に従い,以下の項目を実施した。
1.ECR放電圧力CF_4プラズマを光源とする真空紫外吸収分光計測システムを開発した。これをヘリコン波放電高密度CF_4プラズマに適用し,F原子密度の絶対値を求めることにはじめて成功した。
2.F原子密度の絶対値をでんし密度と親ガス密度の積に対して生理し,高密度プラズマにおけるF原子の消滅過程が他の中性粒子との反応によるものであることを明らかにした。アフタ-グロー(初期)におけるF原子密度の減衰の様子からも,F原子の消滅過程が反応であることを支持する結果が得られた。
3.パルス偏重CF_4プラズマのアフタ-グロー(後期)におけるF原子密度の減衰時定数から,真空容器壁(主としてSiO_2)におけるF原子の付着確率を評価した。
4.真空紫外吸収分光法の結果を従来のアクチノメトリー法と比較し,アクチノメトリー法の信頼性を評価した。
5.フッ化炭素プラズマにおいても使用可能な加熱型ラングミュアプローブを開発した。これをエキシマレーザーを用いたレーザー光脱離法と組み合わせることにより,ヘリコン波CF_4プラズマにおけるF^-の絶対密度をはじめて求めた。
6.アフタ-グローにおけるF^-密度の時間変化を加熱プローブによる電子密度,正イオン密度,および電子温度の時間変化と比較し,F^-の生成・消滅過程に関して検討した。
日本学術振興会, 奨励研究(A), 名古屋大学, 08780448

高速マイクロ波干渉計による負イオン・プラズマ診断
科学研究費助成事業
1995年 - 1995年
佐々木 浩一
半導体集積回路などの製造工程において,電気的陰性(負性)の強いガスを用いたプラズマプロセスが広く利用されている。最近では,エッチングにおける基板損傷などを低減する観点から,負性プラズマ中での負イオンの振る舞いが特に注目されている。本研究は,高速マイクロ波干渉計を用いて,材料プロセス用プラズマ中の負イオンの挙動を詳しく診断することを目的としている。本年度は,研究計画調書および交付申請書に記載した研究計画に従い,以下の項目を実施した。
1.ヘリコン波放電高密度CF_4プラズマ発生装置に35GH_Zマイクロ波干渉計を設置した。CF_4プラズマでは,プローブ・チップ表面への絶縁膜の堆積のために,静電プローブによる電子密度測定が困難である。そこで,先ず,設置したマイクロ波干渉計により電子密度の時間変化を高時間分解で測定した。
2.ヘリコン波放電CF_4プラズマでは,放電rf電力が遮断された直後のアフタ-グローにおいて,F^-が効率的に発生する。飛行時間型質量分析器によりF^-を測定し,それと同時にマイクロ波干渉計で電子密度の時間変化を詳しく測定した。実験結果は電子が中性ラジカル等に解離性付着する過程を如実に示しており,これをもとにF^-の生成過程についての検討を進めた。
3.同上のCF_4プラズマにパルス変調を施した場合のF^-と電子密度の時間変化を同時測定し,負イオン生成にとって最適な条件を明らかにした。
4.ヘリコン波放電酸素プラズマ発生装置にマイクロ波干渉計を設置した。 CF_4プラズマの場合と同様に,電子密度と負イオン(O^-)密度の時間変化を測定し,検討を加えた。
5.以上により,レーザー光脱離法とマイクロ波干渉計を組み合わせた方法による負イオン密度の絶対値測定の準備が整った。最終的な実験に間もなく取りかかる予定で,有意な結果が得られるものと期待される。
日本学術振興会, 奨励研究(A), 名古屋大学, 07780416

定常化研究における第一壁のコンディショニング法
科学研究費助成事業
1994年 - 1995年
菅井 秀郎, 佐々木 浩一, 中村 圭二, 豊田 浩孝
近年、超伝導磁場を用いる定常炉をめざす研究が重要になっている.このような状況においては、従来の無磁場の直流グロープラズマに頼るのではなく、超伝導磁場中のプラズマ(例えばECRマイクロ波プラズマ)を用いる壁の調整法が必要になる.さらに、核融合プラズマを停止することなく、その中にリチウムペレットを入射してその場でリチウムコーティングする方法などは有望な手段となるであろう.そこで本研究ではリチウムコーティングとECRボロンコーティイブを中心に進めて次のような研究成果を得た.
1.ボロンコーティング
定常化を想定した新しいボロニゼーション法として、二つの方法を提案し基礎研究を行った.その一つは、デカボランのペレットを核融合プラズマに直接入射し、アブレーションさせてボロンコーティングするやり方であり、もう一つは磁場中のECRマイクロ波放電を用いるボロニゼーションである.その基礎実験を行った結果、ガスの入射口近傍では中性ラジカルによるボロン膜が不均一に堆積し、遠方では磁力線に沿って輸送されるイオン性ラジカルによる堆積が見られる.この事は、磁化プラズマを用いれば大型の容器でも広くコーティングできる事を示唆している.
2.リチウムコーティング
リチウムはO_2,H_2O,CO,CH_4等の不純物分子に対する強いゲッター効果を持つ事や、Li一原子につきH原子一個の割合で水素を吸収することを初めて示した.さらに、水素脱離の壁温依存性や、リチウム内の水素の存在形態を探る研究も行った.リチウムはペレットとして直接的に核融合プラズマに投入できるので、将来、炉心プラズマを停止することなくコンディショニングするための有力な手段になる可能性を秘めている.
日本学術振興会, 一般研究(B), 名古屋大学, 06452419

レーザーアブレーション　　　　　　　　　　　　　　　
1995年
競争的資金

反応性プラズマ計測法の開発　　　　　　　　　　　　　　　
1995年
競争的資金

高密度プラズマ源の開発と材料プロセスへの応用　　　　　　　　　　　　　　　
1995年
競争的資金

Laser ablation　　　　　　　　　　　　　　　
1995年
競争的資金

Development of diagnostics technologies for reactive plasmas　　　　　　　　　　　　　　　
1995年
競争的資金

Development of high-density plasma sources and their applications to material processing　　　　　　　　　　　　　　　
1995年
競争的資金

ミリ波・サブミリ波領域における極短パルス光の発生
科学研究費助成事業
1994年 - 1994年
佐々木 浩一
本研究は,ミリ波・サブミリ波の波長域における極短パルス光の実現を目指したものである.本年度は,先に提出した研究計画調書および交付申請書に記載した研究計画に従い,以下の項目を実施した.
1.ハイブリッド型TEA CO_2レーザー,トリプル・パス増幅器,遠赤外レーザー・セル(本補助金により試作)からなる実験装置全体の組立・調整を行った.増幅器から得られるCO_2レーザー光のパワーは5MW以上に達した.
2.CO_2レーザーパルスをパルス途中で遮断するためのプラズマ・シャッターを整備した.レンズ間隔の微調整により,シャッターを通過したあとのビームの発散を抑制した.
3.マルチモードのCO_2レーザー光でD_2Oガスを励起する実験を行った.CO_2レーザーにモードロックなどの短パルス化措置が施されていないのにもかかわらず,D_2Oガスの圧力を6Torr以上と高めに設定した場合,パルス幅約3ns(約1kW,波長385μm)の短パルス列が遠赤外レーザー・セルから発生した.レーザーガスにNH_3を用いた場合にも,2nsを割る程度の短パルス出力(波長2.14mmのミリ波を含む)が得られた.
4.プラズマ・シャッターにより,単一モードまたは2モード化されたCO_2レーザー光をパルス途中で遮断し,それにより,遠赤外レーザー・セルを励起した.その結果,数ショットで,遮断CO_2レーザーパルスの立ち下がり時刻に呼応した短パルス出力が得られた.
5.2台のTEA CO_2レーザーを一つの共振器内に直列に並べた新しいハイブリッドCO_2レーザーにより,自発的(受動的)なモードロッキングを引き起こすことに成功した.モードロックされたCO_2レーザーパルスにより遠赤外レーザー・セルを励起すれば,単なるマルチモード・パルスを光励起に用いた場合よりもパルス幅が短いサブミリ波出力が得られるものと期待される.
日本学術振興会, 奨励研究(A), 名古屋大学, 06750049

プラズマ計測用大出力光励起遠赤外レーザーの単一モード化
科学研究費助成事業
1993年 - 1993年
佐々木 浩一
本研究は,協同トムソン散乱法による核融合プラズマのイオン温度計測において,プラズマへの入射光源となる大出力光励起D_2Oレーザーの単一モード化を目的とする。従来のD_2Oレーザーの多モード発振出力は,イオン温度の測定結果に重大な誤差を与えることが示されており,これを単一モード化する技術の確立が必要となっていた。
本研究では,小出力の単一モード発振・小型D_2Oレーザーを用い,その出力を大型D_2Oレーザー増幅器で増幅する「増幅方式」と,小型レーザー出力を大型D_2Oレーザー発振器に入射し,その発振出力を直接単一モード化する「注入ロック方式」の二つの方法を試みた。増幅方式では,大型D_2Oレーザー増幅器のガス圧を4〜6Torrに設定し,小型レーザーの発振周波数をASE(Amplified Spontaneous Emission)放射のピーク周波数より20MHz程低くした場合に,半値幅で10MHzの極めて狭帯域な出力が得られた。出力エネルギーは約50mJである。一方,注入ロック方式では,小型レーザーの発信周波数が大型レーザー発信器の縦モードとよく一致しており,かつ,大型レーザーの発振パルスの生長前に小型レーザー光が入射された場合,注入光と結合したモードが支配的に発振し,半値幅で約5MHzの狭帯域出力が得られた。ただし,この場合には,他のモード成分も僅かながらの振幅で同時発振した。注入ロック方式の出力エネルギーは約110mJである。
本研究で用いた出力規模のD_2Oレーザーで,上記のような狭帯域発振出力が得られたのはこれが初めてである。なお,増幅方式の実験に先立ち,予備実験として,D_2Oレーザー増幅器からのASE放射のスペクトル測定を行ったが,この実験においてもいくつかの新しい知見が得られている。このように,本研究の所期の目的はほぼ100%達成され,大出力光励起遠赤外レーザーの単一モード化の方法を確立することができた。
日本学術振興会, 奨励研究(A), 名古屋大学, 05780354

パワー変調された長パルスレーザーの開発とそのプラズマ計測への応用
科学研究費助成事業
1990年 - 1992年
築島 隆繁, 佐々木 浩一, 永津 雅章
本研究は、当研究室でかねてより提案している新しい高温プラズマ診断法「駆動散乱法」の原理実証を目的としている。駆動散乱法は、外部から、パワー変調されたレーザービームをプラズマに入射することにより静電波動を励起し、励起した波動の分散特性からプラズマ自身の性質を推定する方法である。
まず、平成2年度には、平成3年度以降の実験で静電波動の励起に用いるTEA CO_2レーザーシステムの整備を行った。本システムでは、2モードで動作するハイブリッドCO_2レーザーを注入源したパルス注入ロック方式により、主TEA4CO_2レーザーから10J級の長パルス・パワー変調出力(1μs、30MHz)が安定に得られる。
平成3年度には、平成2年度に整備したパワー変調レーザーシステムを用いて、実験室プラズマ中に静電イオンサイクロトロン波を励起することに成功した。波動の励起には静電プローブを用いた。プラズマの背景揺動に埋もれた微弱な波動信号を抽出するのに、新しく開発した狭帯域数値フィルターを用いた。励起された波動の分散特性は静電イオンサイクロトロン波の分散関係をほぼ満足した。
本研究の最終年度である平成4年度には、平成3年度の実験で励起された静電波動の振幅と、理論および計算機シミュレーションで得られる波動の振幅との比較・検討を行った。その結果、実験値と理論値は数係数を除いてほぼ一致した。また、理論値とシミュレーションの値はよい一致を示した。
以上述べたように、本研究の当初計画・目的はほぼ100%達成された。
日本学術振興会, 一般研究(B), 名古屋大学, 02452272

プラズマ測定装置及びプラズマ測定方法　　　　　　　　　　　　　　　
特許権
2005-257651

プラズマ電子温度の測定方法及び測定装置　　　　　　　　　　　　　　　
特許権
2006-318800

プラズマ電子状態測定装置　　　　　　　　　　　　　　　
特許権
2008-047501

薄膜作製装置及び薄膜作製方法　　　　　　　　　　　　　　　
特許権
4383418

レーザー光照射装置，液相レーザアブレーション装置及び反応場制御方法　　　　　　　　　　　　　　　
特許権
2008-188523

真空処理装置及びその処理終了点の検出方法　　　　　　　　　　　　　　　
特許権
2008-208419

金属微粒子の生成方法，金属含有ペーストの製造方法及び金属薄膜配線の形成方法　　　　　　　　　　　　　　　
特許権
2009-173975