| 研究課題/領域番号 |
03555002
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用物性
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
石川 順三 京都大学, 工学部, 教授 (80026278)
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| 研究分担者 |
後藤 康仁 京都大学, 工学部, 助手 (00225666)
辻 博司 京都大学, 工学部, 助手 (20127103)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
1992年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1991年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
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| キーワード | 大電流イオンビーム / 液体金属イオン源 / 含浸電極 / 多点放出 / 表面処理 / ビームプロファイル / シートビーム / ドロップレット / 誘導加熱 / 集束レンズ / 大電流イオンビ-ム / ビ-ムプロファイル / シ-トビ-ム |
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| 研究概要 |
交付された補助金をもとに複数のイオン源チップを搭載可能な大電流液体金属イオン源を設計・製作した。従来のイオン源の問題点であった加熱電流の増大を回避するために、それぞれのイオン源チップを電気的に直列に接続できる構造を有している。また、加熱特性のよい支持電極及び支持法、加熱電力の投入方法を検討した。その結果、製作したイオン源において、2つないしは4つのイオン源チップを搭載して加熱実験を行ない、1200℃程度まで安定に加熱することができることを確認した。インジウムをイオン化金属として用いて、4つのイオン源チップから、最大9mAのイオン電流を得ることができ、当初の目的であった10mAをほぼ達成した。この9mAは上限ではなく、さらに電流容量の大きなものを用いれば、さらに大電流の引き出しが可能である。
このほか、さらに大規模化する際に必要となる誘導加熱法を検討し、イオン源チップの加熱が可能であることを示した。
さらに応用する上で必要な、多点放出時のビームプロファイル測定を行なった。イオン源チップの配列方法により、イオンビームのプロファイルが変化することを示した。すなわち、イオン放出点が一列に並ぶ方向に関しては、互いのイオン放出点がイオンビームの軌道の発散を抑える効果があった。このことは、集束しにくい方向に関して自己集束性があることになり、装置設計の上で好都合である。得られた結果をもとに表面処理装置への応用を考えた際のイオン源チップの配列方法に関しても検討した。
さらにイオンビームに含まれるドロップレット(帯電液滴粒子)に関してもその大きさ、分布等を検討した。その結果、ドロップレットの放出は比較的均一に起こっていた。このドロップレットを有効に用いれば、高速表面処理が可能と考えられる。
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