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粉末試料を用いる新型の高性能負イオン源の開発

研究課題

研究課題/領域番号 08555077
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関愛媛大学

研究代表者

河野 博之  愛媛大学, 理学部, 教授 (50006144)

研究分担者 三宅 潔  日立製作所, 電力電機開発本部, 主任研究員
笹尾 真実子  文部省核融合科学研究所, 助教授 (00144171)
和田 元  同志社大学, 工学部, 教授 (30201263)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1997年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1996年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワード負イオン源 / 熱脱離 / 電子刺激脱離 / 脱離エネルギー / 仕事関数 / 粉末状アルカリ塩 / 粉末状アルカリアース塩 / 昇温脱離スペクトル / 粉末状塩型水素化物 / 水素負イオン脱離エネルギー / 熱電子放射 / 水素負イオン / 塩型水素化物 / 離脱エネルギー / エネルギーサイクル
研究概要

従来の気体試料放電型の負イオンとは対照的に、粉末試料を採用した新型の負イオン源を開発するために、簡便なイオン源を設計・試作して、基礎的な実験と理論的な解析を行なうと共に、試作イオン源の改良を重ね、また、測定方法や実験条件なども色々に変えながら、この3年間精力的に、研究を続行した。その結果、次のような成果が得られた。即ち、(1)小型軽量化が容易で、真空用ミニフランジ上にも組立が可能であり、(2)消費電力が非常に少なく(数ワット程度)、(3)ガスの導入が無く、また、試料からのガス放出も微量なので、真空排気系の負担が非常に小さく、(4)極微量(数mg)の粉末試料(イオン結晶や酸化物など)を電子衝撃(約100-200V,1-2mA/0.05cm^2程度)するか、あるいは、適当な温度(約700-900K程度)に加熱すれば、(5)色々な負イオン(H^-,O^-,Na^-など)を、pA〜nA(見かけの粉末試料表面積が約0.05cm^2当りで、質量分析後の値)のオーダーで生成可能であり、(6)特に塩型水素化物(例えば、LiHやSrH_2など)の加熱によるH^-の脱離反応については、熱化学的な立場から理論的な解析を行なって、生成機構を究明している。
以上の研究成果は、次項以下の如く公表ずみまたは印刷中であるが、今迄にも既に、本研究に対して、何件もの問合わせがあり、実用化への期待が感じられた。
なお、以上の詳細は、冊子体の報告書に記載ずみである。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] H.Kawano: "Negative hydrogen ion emission from heated metal hydride powder" Rev.Sci.Instrum.67・3. 1190-1192 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano: "Desorption energy of H^- from heated saline hydrides and their work function effective for thermal electron emission" Thermochim.Acta. 299・1. 81-85 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano: "Ion desorption from Solid surfaces" The Physics of Ionized Gases. 169-183 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河野 博之: "熱脱離法による負イオンの生成" アイオニクス. 23・7. 55-62 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河野 博之: "NaH粉末の真空加熱によるH_2, H^-及び熱電子の放出反応" 日本化学会九州支部・中国四国支部合同大会講演要旨集(宮崎). 185 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河野 博之: "熱脱離法による負イオンの生成" 第44回応用物理学関係連合講演会要旨集(東京). 1371 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano: "Development of compact negative ion source for solid samples" Proc.of the Workshop on Negative Ion Sources and Their Applications. 129-134 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano: "Simultaneous production of H^- by both thermal and electron-stimulated desorptions from saline hydrides" Rev.Sci.Instrum.69・2. 1182-1184 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano: "Thermal electron emission from saline hydrides deposited on a metal surface" Appl.Surf.Sci.(印刷中). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano: "Thermal desorption of H_2, H^- and electron by temperature-programmed heating of saline hydrides in vacuum" Thermchim.Acta. (印刷中). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano: "Thermal desorption of H^- from heated saline hydrides" Proc.of the Symp.on Negative Ion Sources and Their Applications(NIFS). (印刷中). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Wada: "Gas release from a compact powdery sample ion source" IEEE Proc.of 12th Ion Implantation Technology. (印刷中). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田 元: "小型粉体負イオン源" 負イオン源および負イオンビームとその応用議事録. (印刷中). (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano, H.Nagayasu, N.Serizawa, H.Ohta and M.Takeda: ""Negative hydrogen ion emission from heated metal hydride powder"" Rev.Sci.Instrum.67. 1190-1192 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano, N.Serizawa, M.Takeda, T.Maeda, A.Tanaka and Y.Zhu: ""Desorption energy of H' from heated saline hydrides and their work function effective for thermal electron emission"" Thermochim.Acta. 299. 81-85 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano: ""Ion desorption from solid surfaces-Fundamental research and its applications"" The Physics of Ionized Gases (Proc.of the 18th Int.Symp.on the Phys.of Ionized Gases, Yugoslavia, 1996). 169-183 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano, N.Serizawa and A.Tanaka: ""Negative ion production by a thermal desorption method"" Ionics. 23. 55-62 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano, N.Serizawa, M.Takeda, T.Maeda, A.Tanaka and Y.Zhu: ""Development of compact negative ion sources for solid Samples"" Pioc.of Workshop on Negative Ion Sources and Their Applications, NIFS, Toki. 129-134 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano, N.Serizawa, A.Tanaka, M.Wada, M.Sasao and K.Miyake: ""Simultaneous production of H^- by both thermal and electron-stimulated desorptions from saline hydrides"" Rev.Sci.Instrum.69. 953-955 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano, N.Serizawa, A.Tanaka and Y.Zhu: ""Thermal electron emission from saline hydrides deposited on a metal surface"" Appl.Surf.Sci.(in press). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano, Y.Zhu and A.Tanaka: ""Thermal desorption of H_2, H^- and electron by temperature-programmed heating of saline hydrides in vacuum"" Thermochim. Acta. (in press). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Wada, T.Kasuya, M.Sasao and H.Kawano: ""Gas release from a compact powdery sample ion source"" IEEE Proc.of 12th Ion Implantation Technology. (in press). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawano, A.Tanaka, Y.Zhu, M.Wada and M.Sasao: ""Thermal desorption of H^- from healed saline hydrides"" Proc.of Workshop on Negative Ion Sources and Their Applications, NIFS, Toki. (in press). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kawano: "Simultaneous production of H^- by both thermal and electron-stimulated desorptions from saline hydrides" Review of Scientific Instruments. 69・2. 1182-1184 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kawano: "Thermal electron emission from saline hydrides deposited on a metal surface" Applied Surface Science,. 印刷中. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kawano: "Thermal desorption of H_2, H^- and electron by temperature-programmed heating of saline hydrides in vacume" Thermochimica Acta. 印刷中. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kawano: "Thermal desorption of H^- from heated saline hydrides" Proceedings of Symposium on Negative Ion Sources and Their Applications, NIFS, Toki, 1999. 印刷中. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M. Wada: "Gas release from a compact powdery sample ion source" IEEE Proceedings of 12th Ion Implantation Technology. 印刷中. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 和田 元: "小型粉体負イオン源の開発" 負イオン源および負イオンビームとその応用議事録(核融研). 印刷中. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawano: "Desorption energy of H^- from heated saline hydrides and their work function effective for thermal electron emission" Thermochimica Acta. 299・1. 81-85 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawano: "Ion desorption from solid surfaces" The Physics of Ionized Gases. 169-183 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 河野博之: "熱脱離法による負イオンの生成" アイオニクス. 23・7. 55-62 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 河野博之: "NaH粉末の真空加熱によるH_2,H^-及び熱電子の放出反応" 日本化学会九州支部・中国四国支部合同大会講演要旨集(宮崎). (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawano: "Development of compact negative ion soarce for sdid samples" Proc. of the Symp. on Negative Ion Sources and Their Applications. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawano: "Simultaneous production of H^- by both thermal and electron-stimulated desorptions from saline hydrides" Review of Scientific Instruments. 69・2(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawano: "Negative hydrogen ion emission from heated metal hydride powder" Rev.Sci.Instrum.67・3. 1190-1192 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawano: "Desorption energy of H^- from heated Saline hydrides and their work function effective for thermal electron emission" Thermochim.Acta. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawano: "Ion desorption from solid surfaces" Proc.18th Symp.Physics of Ionized Gasses,Kotor,Yugoslavia,1996. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawano: "Development of compact negative ion source for solid samples" Proc.2nd Symp.Negative Ion Sources and Their Applications,NIFS,Toki,1996. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 河野博之: "熱脱離法による負イオンの生成" 第44回応用物理学関係連合講演会要旨集(1997年3月、東京). (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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