1. はじめに
軟X線（SoftX-Ray：SXR）及び極端紫外線（ExtremeUltra-Violet：EUV）（波長1－20nm程度）は，光電子分光を通じた機能性材料開発1）や，生体その場観測（水の窓領域，波長2.4－4.4nm）2），次世代半導体露光（波長6.xnm，13.5nm）3）など利用可能であることから，大きな注目を集めている。
この領域の光源方式は様々あるなかで，レーザー生成プラズマ（Laser-ProducedPlasma：LPP）方式は，多価電離プラズマを生成し，特定の波長域のみに大光量の光源を可能とする。LPPは加速器と比較して小型で経済的優位性を有すると同時に，X線管を始めとする実験室光源よりも6桁程度高出力である4）。
また硬X線と異なり，SXR/EUVでは反射（干渉）光学系が存在するため，求められるのは照明光学系が許容するエタンデュ（発光面積×立体角）内での高出力である。加速器に代表される超低エタンデュ（エミッタンス）・高輝度光源とは全く異なる性能が求められる。このような事情もあり，半導体露光（波長13.5nm）ではLPPが採用されている5）。
著者らは光源用プラズマの診断・計測という立場から，EUV露光研究に携わってきた。EUVの最高出力や安定稼働時間は日々進化している。露光システム全体の最新事情は他の文献に譲るとして3,5），ここでは著者らが行ってきた，光源用プラズマの電子状態，すなわち電子密度や電子温度の計測技術開発と，それがもたらす光源設計の新たな可能性について紹介する。著者らの研究により，「なぜこの光源生成条件であれば，EUV強度が高くなるのか」を，プラズマ状態から明確に説明可能となった。
以下，第2章では，著者らが光源診断の軸として行ったレーザートムソン散乱（LaserThomsonscattering：LTS）法の概要を述べ，第3章では，EUV光源の研究背景とLTS法適用までの技術的課題，そして高効率EUV光源のプラズマ構造について示す。第4章ではむすびとして，本研究紹介をまとめる。
2. LTS計測法の概要
ここでは著者らがEUV光源用プラズマの診断に用いたLTS計測法について簡単に説明する6）。LTS計測法では，計測用レーザーによりプラズマ内自由電子を強制的に振動させ，そこからの2次的電磁波を分光・解析する。レーザー軸とは異なる方向から観測する「散乱」計測であり，局所情報が得られ，数nsの時間分解が容易に達成できる。
散乱光は電子の熱速度を反映してドップラーシフトするため，中性粒子からのレイリー散乱と同じく，スペクトル拡がりからTeを決定できる。電子の熱的揺らぎ成分が検出されるため，散乱光強度とneが比例し，neは絶対値として得られる。
ただし，計測の波数ベクトルkとプラズマ条件によっては，個々の電子ふるまいではなく，プラズマ中の集団的ふるまい（イオン音波や電子プラズマ波など）が反映される。前者を非協同散乱，後者を協同散乱と呼ぶ。協同散乱ではさらに，イオン項・電子項という強度も幅も大きく異なる二つのスペクトルからなる。計測用レーザーに可視波長域を利用すると，EUV光源の場合協同散乱となる。また，さまざまな事情で，イオン項の計測を行った。
次章では，イオン項の計測結果についてしめす。
