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電子付着型高強度フラーレン負イオン源の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K17543
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード負イオン源 / フラーレン / イオン源 / 負イオン
研究成果の概要

本研究では、タンデム加速器に入射するフラーレン(C60)負イオンビームの高強度化のため、電子付着型の新たな負イオン源の開発を行った。本イオン源は、昇華させたC60に低エネルギーの電子を付着させることにより負イオンを生成する。電子源にフィラメントを使用したイオン源を製作し、生成する負イオンのビーム強度を測定した結果、従来のセシウムスパッタ型イオン源と比較して4桁以上の高強度化に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

MeV級エネルギーのC60イオンビームは、極めて高い二次イオン収量を利用した高感度二次イオン分析や、重イオン照射では困難な無機材料中へのイオントラック形成を可能にし、分析技術及び新機能材料開発の新しいツールであるが、得られるビーム電流の低さがこれらの開発を進める上での課題となっていた。本研究成果により、タンデム加速器を用いて高強度のC60イオンビームの生成が可能となり、これら研究開発の加速・新展開が望める。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Development of an electron-attachment-type negative fullerene ion source2018

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada, A. Chiba, Y. Hirano, Y. Saitoh
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 2011 ページ: 0500201-0500203

    • DOI

      10.1063/1.5053318

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] MeV級C60イオンビームの高強度化に向けた負イオン源の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山田圭介、千葉敦也、平野貴美、鳴海一雅、齋藤勇一
    • 学会等名
      第17回放射線プロセスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 量研高崎におけるC60負イオン源の開発状況2017

    • 著者名/発表者名
      山田圭介
    • 学会等名
      かけはし:TIA連携プログラム探索推進事業シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of an Electron-Attachment-Type Negative Fullerene Ion Source2017

    • 著者名/発表者名
      山田圭介、千葉敦也、平野貴美、齋藤勇一
    • 学会等名
      17th International Conference on Ion Sources
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電子付着型フラーレン負イオン源の開発2017

    • 著者名/発表者名
      山田圭介、千葉敦也、平野貴美、齋藤勇一
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フラーレン負イオン源の開発2016

    • 著者名/発表者名
      山田圭介、千葉敦也、横山彰人、齋藤勇一、鳴海一雅
    • 学会等名
      第13回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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