2000 Fiscal Year Annual Research Report
反応熱により制御された多価イオン-分子働突における解離イオンの画像分光
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12640386
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
本橋 健次 東京農工大学, 工学部, 助手 (50251583)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鶴淵 誠二 東京農工大学, 工学部, 教授 (60028248)
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| Keywords | 多価イオン / 分子 / 解離 / 働突 / 反応熱 / 画像分光 |
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| Research Abstract |
今年度は画像分析装置の開発を行った。細かい改造点を残して装置はほぼ完成した。開発した装置の主要部分は大きく三つに分けられる。1.飛行時間差型質量分析部、2.位置敏感型粒子検出部、3.入射イオンエネルギー分析部である。1については、飛行距離18cmの二段加速型分析器を採用した。2に関しては、MCP(マルチチャンネルプレート)とウェッヂアンドストリップ型位置検出アノード(PSD)の組み合わせを採用した。PSDは基板のエッチング工程以外を全て自前で設計・製作した。3に関しては、45゜平行平板分析器を採用した。1の性能について、Ar^<q+>(q=8,9,11)+N_2,CH_4,CF_4から解離した各種解離イオンの質量分析を行い正常に動作していることを確認した。2では、HgI(185nm)の紫外光をパターンマスクで覆われたMCP-PSD上に照射したとき、そのパターンが正常に画像化されていることを確認した。3については、Ar^<6+>+He衝突におけるエネルギーゲインの測定を行うことで、性能を評価した。現時点ではまだ十分な分解能が得られていないため、スリット幅を狭めるなどの対策が必要である。現在、レンズ効果に起因する画像倍率の測定を行っている。これが終了すれば、電荷交換後の入射多価イオンの価数と運動エネルギーを指定した上で、解離イオンの3次元速度ベクトルを測定することが可能になる。なお、次のような新たな知見が得られた。Ar^<8+>+N_2(2keV/q)の一電子移行においてAr^<7+>のエネルギーゲインが59eVの解離経路では、N^<2+>がN^+よりも優先的に生成される。このときのN^<2+>の運動エネルギーは約14eVで、これから推測される反応式は次のようになる。
Ar^<8+>+N_2→*(3p6d)+*(^3Δ_u)→Ar^<7+>(3s^2S)+N^<2+>+N+e
この結果を7月に行われる原子衝突国際会議(ICPEAC2001、米国ニューメキシコ)で発表する予定である。
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