光ファイバを用いた高感度CRD測定技術の開発

摘要

半導体の製造に使用する高純度材料には水分のような不純物のオンライン品質管理が必要とされて　いる。現在、CRD（キャビティリングダウン）法はオンライン高感度分析の一つである。しかし、従来のCRD法では温度や振動といった周囲環境の影響を受けやすいためシステムが不安定となる。本論では新規にファイバループ型の光ファイバCRDシステムを開発した。本システムでは微量サンプルの分析を可能にしたが、サンプルセルにおける光損失が生じたため高感度分析に必要なRDP（リングダウンパルス）を得ることはできなかった。そこでファイバループ中にEDFAを組み込むことで、サンプルセルにおける光損失を補償した。ただし、検知対象物質によっては、測定感度は未だ不十分であると考えている。現在、低損失セルの開発を進めているが十分な結果は得ていない。今後は測定感度を向上させる取組みを行う予定である。%The online quality control of impurities such as water in highly pure materials used for semiconductor manufacture is needed. Currently, CRD (Cavity Ring-Down) technique has been one method of online high sensitive analysis. However, in case of conventional CRD, measurement system is unstable because it is easy to be affected by surrounding noise such as temperature and vibration. In this paper, we have developed novel optical fiber CRD system using a fiber loop instead of a pair of mirrers. Although this system is very stable and enables the analysis of microscale sample, in this CRD system, acceptable RDP (Ring -Down Pulse) for high sensitive analysis were not observed because of light loss through sample cell. So, we used optical amplifier in fiber-loop to repair light loss through sample cell. This amplified CRD system made improvement of measurement sensitivity. But we have to improve still further measurement sensitivity depending on analyte assayed. We have tried to develop low-loss cell, but at present satisfactory result are not achieved. We will maintain our approach to in crease measurement sensitivity.