2002 Fiscal Year Annual Research Report
高分子・金属多層薄膜界面評価装置の開発(短パルス化低速陽電子ビーム装置の開発)
| Project/Area Number |
12555270
|
|---|
| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 健訓 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 教授 (40162961)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
沼尻 正晴 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助手 (20189385)
三浦 太一 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助手 (80209717)
近藤 健次郎 高エネルギー加速器研究機構, 共通研究施設, 教授 (20004434)
何 春清 高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, COE研究員
|
|---|
| Keywords | 陽電子消滅 / ポジトロニウム / パルス化 / 薄膜 / 高分子 / 多層膜 / 多層膜境界面 / 低速陽電子 |
|---|
| Research Abstract |
陽電子消滅法の手法の中で陽電子寿命測定法は、金属の欠陥や高分子の空隙の大きさを定量的に推定する上で、重要な手法である。低速陽電子ビームを用いると表面や薄膜中に存在する高分子空隙を測定することが出来るので、半導体技術に欠かせない半導体表面の被膜特性を測定することが出来る。本研究は、放射性同位元素を用いた短パルス化低速陽電子発生装置を製作し、高分子材料の表面の研究を行なうことを目的としている。この装置は、小型且つ安価な装置で、小さな化学実験室の実験テーブルに乗り、時間の制限無く自由に使える装置である。本研究では、このような条件を満たす低速陽電子短パルス化装置を開発するごとが第1の目的である。次にこの装置を使い、高分子材料の表面研究を行なった。現在、完成した装置は、ビームの半値幅が0.5〜0.6nsであり、この半値幅を0.2〜0.3nsにするためにはもう一段の圧縮装置が必要である。現在の半値幅では金属中の陽電子寿命を得ることは出来ない。高分子材料の場合、寿命は2ns程度であり、この半値幅でも十分に測定可能である。これまでの、応用として、エポキシ樹脂をシリコン板上にスピンコートした薄膜に(45nm、1μm)、低速陽電子ビームを照射した。また、平均400〜600nmの空隙率を変えたサンプルに照射し、空隙率の多いサンプルでは、陽電子或いはポジトロニウムが真空中に再放出して、長い寿命が得られた。空隙の大きさの目安になる寿命は、空隙率が多くなると測定できないことが分かった。本装置は高分子材料の寿命測定に使えるが、汎用性を持たせるために、半値幅を0.3ns程度に改良し、さらに、短パルス化を改善する改良が必要である。
|
-
[Publications] 松生勝, 鈴木健訓, 他: "Characteristics of ultra-drawn polyethylene films as a function of temperature estimated by the positron annihilation lifetime method""Macromolecules. 35. 3059-3065 (2002)
-
[Publications] 何春清, 鈴木健訓, 他: "Molecular motions at low temperature observed by positron annihilation"Physics Letters. A304. 49-53 (2002)
-
[Publications] 熊木尚, 鈴木健訓, 他: "低速陽電子短パルス化装置を用いた表面自由体積の研究"ネットワークポリマー. 23. 24-31 (2002)
-
[Publications] Goworek T., 鈴木健訓, 他: "On possible deviations of experimental PALS data from positronium pick-off model estimates"Chemical Physics. 280. 295-307 (2002)
-
[Publications] H.Uchiyama, T.Suzuki: "The study of 1/1-AlCuRuSi approximate phase by positron annihilation method"Journal of Alloys and Compounds. 342. 153-155 (2002)
-
[Publications] V.Shantarovich, T.Suzuki, 他: "Positron annihilation study of hyper-cross-linked polystylene networks"Macromolecules. 35. 9723-9729 (2002)
