1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10650311
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
河野 博之 愛媛大学, 理学部, 教授 (50006144)
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| Keywords | 正イオン源 / 表面電離 / 最適温度領域 / 仕事関数 / アルカリハライド分子線 / アルカリハライド薄膜 / 耐熱性金属表面 / 昇温脱離スペクトル |
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| Research Abstract |
小型軽量で効率的な表面電離型の正イオン源(試料入射方式と試料塗布方式)を開発するために、昨年度は理論的・基礎的な問題点の究明に努めた。その成果を踏まえて、本年度は、実験測定とデータの解析に全力を注いだ。その結果、次の結論がえられた。[I]試料入射方式.(1)各種の耐熱金属(Nb,Mo,Ta,W,Re,Ir,Pt)のうち、イオン化用の表面材料としては、Reが最適である。(2)最適な表面温度は一般に約1100〜1300Kで、残留ガス(特に酸素)の吸着によって仕事関数が6〜7eVにまで増大するため、イオン化効率に最大(100%)となり易い。(3)真空度としては、1uTorrが望ましい。(4)以上の条件下では、試料原子のイオン化エネルギーが約6.5eV以下の元素(約30種類)に対して、約100%のイオン化が達成できる。また、(5)0.1mA/cm^2の電流密度は容易に得られる。
[II]試料塗布式.(1)アルカリハライド(MX)などのイオン結晶層(θ【similar or equal】0.1〜10^3分子層)を、融点以上に加熱すると、M^+の放射が顕著になる。(2)M^+は薄い試料層(θ<10分子層)上、または基質金属(白金)板上の活性点から放射される。(3)活性点の仕事関数は、7.8〜5.8eVである。(4)イオン化効率は、融点以上で一般に10^<-3>〜10^<-4>の程度であり、θ<1分子層では、10^<-2>も可能である。(5)従って、MXなどの塩類を水溶液の形で、極微量(10^<-11>モル程度)を白金板(約0.03cm^2)上に塗布後、その試料管(θ【similar or equal】0.1〜1分子層)を融点付近まで加熱すれば、10^<-9>〜10^<-11>Aの正イオン電流がえられ、極微試料の定性・定量分析も容易である。
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[Publications] H.Kawano: "Optimum temperature range for positive ion production from metal halide molecules incident upon heated metal catalysts"Appl.Surf.Sci.. 144/145. 404-408 (1999)
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[Publications] H.Kawano: "Work function of refracbory metals and its dependence upon working conditions"Appl.Surf.Sci.. 146. 105-108 (1999)
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[Publications] H.Kawano: "Activation energies for theroral ionic and neutral desorptions from thin films of lithium halides"Thermochim.Acta. (印刷中). (2000)
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[Publications] H.Kawano: "Selection of the substrate metal best for thermal positive ionization"Rev.Sci.Instrum.. (印刷中). (2000)
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[Publications] H.Kawano: "Thermochemical and thermionic properties of ionic crystalline films"Thin Solid Films. (印刷中). (2000)
