表面電離型質量分析計のイオン化率向上を目指した高周波電子衝撃型イオン源の開発

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22550089
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 大図 章 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究副主幹 (70354876)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 大輔 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究員 (80535477)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: ｲｵﾝ源 / 質量分析器 / 高周波 / 表面電離 / 熱電離 / フィラメント / イオン化率

Research Abstract

平成24年度は、前年度までに整備した高周波印加型表面電離型イオン源を用いて高周波によるイオンの増強試験を行い、ファラデーカップによるイオン源からの全イオン量の計測試験、及び表面電離型質量分析計（TIMS）による元素毎のイオン量の計測試験を実施した。年度後半までに、当初の研究計画に記載した試験項目をほぼ予定通り実施することができ、研究目標であった高周波によるイオン源のイオン化率の増強を上記の二つの試験で確認することができた。以下に、その成果を記す。
・イオン源からの全イオン電流計測試験
全イオン電流の高周波による増減の効果を確認するためファラデーカップによる全イオン電流計測試験を行った。蒸発フィラメント(Re製)にネオジム(Nd)を塗布して試験した結果、イオン源からのファラデーカップで計測されるイオン電流量は高周波印加による効果で最高10倍以上まで増強させることができ、研究目標のイオン化率の増加（10％以上）を達成することができた。
・表面電離型質量分析計（TIMS）でのイオン化率の増強試験
フィラメントに塗布した試料元素のイオン量が高周波印加による効果によって実際に増加していることを確認するために、TIMSで個別の元素のイオン量を計測した。その結果、フィラメントに塗布したクロム(Cr)イオンの他にナトリウム(Na)、カリウム(K)がCrイオン量と同程度観測された。これらの元素イオンは、Crイオンと同様に、元素の種類に関係なく高周波印加によりイオン量が増加することも確認された。その増加量は、上記のファラデーカップのイオン電流計測試験と同様の倍率であった。これにより、当初の目的であった表面電離型イオン源を用いた質量分析計での高周波印加によるイオン化率の向上を実証することができた。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。