Emission spectra of neural tungsten (W) sputtered by impact of argon (Ar) ions in a weakly magnetized (<0.1 T) Ar plasma were measured using a high resolution spectrometer at normal incidence angle to the surface. The measurements were performed for the mono-energetic impact energies between 70 and 150 eV using the neutral tungsten (W I) line at 4982.593 Å. The line shape of this line was simulated using a Doppler-shifted emission model to determine the energy distribution. Additional broadening mechanisms were taken into account: instrumental broadening, Zeeman effect and finally the photon or light reflectance at the W surface.The obtained energy distribution was found in a very good agreement with the Thompson distribution, even though deviations for lower impact energies are observed, e.g. the high-energy tail of sputtered particles demonstrates a faster drop compared to 1/E2 at energies below 100 eV. Moreover, the standard cosine (Knudsen cosine law) distribution provides a rather good description of emission spectra in the energy range of study. Finally, the energy distribution was also compared with simulations carried out with the binary collision approximation (BCA) based Monte-Carlo code SDTrimSP. It shows a marginally worse description at low energies and better description of the high energy tail compared to the Thompson one. Furthermore, the model was used to determine in-situ the degree of light reflection at the W surface. The results are in excellent agreement with the literature data.
弱磁化（<0.1 T）Arプラズマ中でArイオンの衝撃によりスパッタリングされたタングステン（W）の中性原子の発光スペクトルを、表面に対して垂直入射の高分解能分光器を用いて測定した。測定は、単色エネルギーの衝撃エネルギーが70～150 eVの範囲で、中性タングステン（W I）の4982.593 Å輝線を用いて行われた。この輝線の線形状は、ドップラーシフトを考慮した発光モデルを用いてシミュレーションし、エネルギー分布を決定した。追加の広がり機構として、装置関数、ゼーマン効果、そしてW表面における光子の反射（光反射）を考慮した。得られたエネルギー分布は、トンプソン分布と非常に良い一致を示したが、低い衝撃エネルギーでは偏差が観測された。例えば、スパッタリング粒子の高エネルギー尾部は、100 eV以下のエネルギーにおいて1/E²よりも速い減少を示す。さらに、標準的なコサイン則（クヌーセン余弦則）分布は、研究対象のエネルギー範囲における発光スペクトルの記述としてかなり良い一致を示した。最後に、エネルギー分布は、二元衝突近似（BCA）に基づくモンテカルロコードSDTrimSPによるシミュレーションとも比較された。その結果、低エネルギー領域ではやや劣る記述であるが、高エネルギー尾部ではトンプソン分布よりも良い記述を示した。さらに、このモデルを用いてW表面における光反射の程度をその場（インサイチュ）で決定した。その結果は文献データと優れた一致を示した。