2019 Fiscal Year Annual Research Report
高感度顕微分析を実現する高速クラスター２次イオン質量分析における照射技術の高度化
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17H02819
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
平田 浩一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 上級主任研究員 (80357855)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 圭介 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線高度利用施設部, 研究員(定常) (10414567)
笹 公和 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20312796)
冨田 成夫 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (30375406)
斎藤 勇一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線高度利用施設部, 部長(定常) (40360424)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 量子ビーム / ２次イオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高速クラスター２次イオン質量分析法の優位性を生かした高感度顕微質量分析を実現するために、(1)短パルス化技術の開発、(2)微小領域照射技術の開発、(3)最適照射条件の探索と２次イオン放出現象の解明、(4)ビーム制御の最適化、の各研究項目に関して以下の研究を行った。
(1)短パルス化技術の開発：「(4)ビーム制御の最適化」、「(3)微小領域照射技術の開発」と協力することで、強度が安定したマイクロビームを用いたパルス化を実施し、微小領域での２次イオン質量分析を可能とした。(2)微小領域照射技術の開発：昨年度開発したイオンビームを集束させるための静電型四重極レンズ系、及び、集束させたビームを制御された電場により偏向させることで任意の位置に照射させるための特定位置照射システム系の設置・設定条件の最適化を、高エネルギーC60イオンビームを用いて行った。調整方法は、まず、電顕用メッシュを試料として、レンズ系で集束した高エネルギーC60イオンビームを特定位置照射システム系によりビーム走査しながら試料に照射した。さらに、試料から放出した２次イオンをマイクロチャネルプレートで検出し、特定位置照射システム系の制御信号と２次イオン検出信号を関連付けすることで放出される２次イオンを画像化し、その画像を解析する方法で行った。その結果、高エネルギーC60イオンビームを直径10μm以下（数μm程度）まで、集束することができた。(3)最適照射条件の探索と２次イオン放出現象の解明：１次イオン入射角度可変型２次イオン質量分析装置を用いて、２次イオンスペクトルの１次イオン入射角度依存性データを採取し、最適照射条件と２次イオン放出現象の解明を行うための基礎データを蓄積した。(4)ビーム制御の最適化：「(1)短パルス化技術の開発」と「(3)微小領域照射技術の開発」に協力し、微小領域での２次イオン質量分析を行った。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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