Brillouin光散乱による弾性波音速計測の測定不確かさ

摘要

Brillouin光散乱法は媒質に内在する音響フォノンによる散乱光からGHz域の弾性情報を非破壊·非接触で測定できる技術である.本計測には分光技術が必須であり，一般には3往復（6 pass)のFabry-Perot干渉計が広く使用されている.しかし，この干渉計を用いた測定はその不確かさが大きくなることが問題とされている.特に，異方性の板状試料において法線方向の弾性波音速を取得するために光学散乱配置の組み合わせ（180°散乱配置と90R散乱配置）を使用するため測定不確かさの増加が懸念される.本報告ではBrillouin光散乱法による伝搬音速の測定方法を説明し，GaN単結晶の弾性計測を通して単一の散乱配置と二つの光学散乱配置を組み合わせた時の計測値とその測定不確かさを比較検討する.不確かさの伝搬法則に則って確認した結果，組み合わせ計測時は単一の光学散乱配置使用時より約15倍測定不確かさが増加することが確認された.最後に得られた弾性波音速から算出した弾性率とその不確かさを掲示する.