1. はじめに

近年希ガスエキシマランプ、希ガス蛍光ランプ、プラズマディスプレイの高性能化の為にXeガスの共鳴線やエキシマ光の放射強度の増大化が検討されてきた^1－3)。一方XeエキシマランプのXe原子・分子の各準位密度の時間変化も計算または実験によって明らかになりつつある³⁾⁴⁾。本報告ではXeのアフターグロー中の各準位に存在するspeciesの時間変化をXeガス圧力Pxe(Pa)、ランプの代表的な長さL(cm)をパラメータとして計算した結果を発表する。

2. 解析方法

Xeの原子、分子のエネルギー準位を単純化した。そのレベルを図1に示す。Xe*_R^'、Xe*_Mは各々原子の第一共鳴準位と第一準安定準位密度を示す。Xe**は電離準位と上記準位の中間に位置する励起準位群を表す。

は各々エキシマ光の第一 continuum(～158nm)、第二 continuum(～172nm)発生に関与している準位密度を表す。また本取り扱いではXeの共鳴線の閉込め時間も考慮した。各準位の反応速度定数は主として文献⁵⁾の値を用いた。電子密度他の初期値は放電状態で決まるがここではパラメータとして取り扱う。各準位のrate equationから各準位密度を時間tの関数として求める事ができる。

3. 結果

共鳴準位の放射寿命1×10^-6s、Pxe=33kPaの場合の結果を図2に示す。アフターグロー初期に第一 continuumがピークとなる。一般により第二 continuumに関与するの方が大きい。これは実験的にも確認されている。またピークに達する時間も文献³⁾などで報告されているが計算値は数値的に大きな差異を示していない。共鳴線の大きさは無視できるほど小さい。大略5kPa以下では無視できなくなる。

4. まとめ

原子、分子のエネルギー準位を単純化し、入手しうる反応定数を採用することによってXe、広くは希ガスの共鳴線、エキシマ光のアフターグロー状態の強度の時間依存性を計算できる。