イオン液体を用いた高集束性液滴ビーム源の開発：有機系試料の高精度SIMSへの展開

• 研究課題/領域番号: 25410163
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 藤原 幸雄 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 分析計測標準研究部門, 主任研究員 (60415742)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 二次イオン / SIMS / イオン源 / イオンビーム / イオン液体 / エレクトロスプレー / クラスター / 帯電液滴 / 表面分析 / 二次イオン質量分析 / ビーム / プロトン付加

研究成果の概要

二次イオン質量分析法（SIMS）の一次イオンビーム源としての応用を目的として、真空中でのエレクトロスプレー方式を用いた帯電液滴ビーム源の研究開発を実施した。真空中における安定なエレクトロスプレーを可能とするため、蒸気圧が非常に低く、導電性が高いという特徴を有する“イオン液体”を用いて実験を行った。イミダゾリウム系のイオン液体をビーム化して一次イオンビームとして用いて、有機試料の二次イオン検出に成功できた。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of a proton-conducting ionic liquid on secondary ion formation in time-of-flight secondary ion mass spectrometry (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujiwara, N. Saito
  • 雑誌名: Rapid Commun. Mass Spectrom. 巻: 30 号: 1 ページ: 239-249
  • DOI: 10.1002/rcm.7439
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increasing the intensity of protonated secondary ions in time-of-flight secondary ion mass spectrometry using a proton-conducting ionic liquid, diethylmethylammonium trifluoromethanesulfonate (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujiwara, N. Saito
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 8 号: 7 ページ: 076601-076601
  • DOI: 10.7567/apex.8.076601
  • NAID: 210000137595
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (TOF-SIMS) using an ionic-liquid primary ion beam source (2014)
  • 著者名/発表者名: Ｙｕｋｉｏ Ｆｕｊｉｗａｒａ, Naoaki Saito
  • 雑誌名: Surface and Interface Analysis 巻: 46 号: S1 ページ: 348-352
  • DOI: 10.1002/sia.5662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an Ionic-liquid Ion Beam Source for Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) (2014)
  • 著者名/発表者名: Yukio Fujiwara, Naoaki Saito
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 巻: 12 号: 0 ページ: 119-123
  • DOI: 10.1380/ejssnt.2014.119
  • NAID: 130004933808
  • ISSN: 1348-0391
  • 査読あり
• [学会発表] プロトン性イオン液体のイオンビーム化と二次イオン質量分析（SIMS）の高感度化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原幸雄、齋藤直昭
  • 学会等名: 第6 回イオン液体討論会
  • 発表場所: 同志社大学（京都府）
  • 年月日: 2015-10-27
• [学会発表] クラスターイオンビームの二次イオン質量分析（SIMS）への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原幸雄、齋藤直昭
  • 学会等名: 学術振興会第132委員会（荷電粒子ビームの工業への応用）第217回研究会
  • 発表場所: 東京理科大学（東京都）
  • 年月日: 2015-10-02
  • 招待講演
• [学会発表] Development of a vacuum-electrospray beam source using a proton-conducting ionic liquid [dema][TfO]: enhancing effect of protonated organic molecules (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujiwara, N. Saito
  • 学会等名: The 20th International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS XX)
  • 発表場所: The Westin Seattle、シアトル、米国
  • 年月日: 2015-09-15
  • 国際学会
• [学会発表] イオン液体ビーム照射による有機系試料の二次イオン質量分析(SIMS) (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原幸雄、齋藤直昭
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-14
• [学会発表] A new primary ion beam source for Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) using vacuum electrospray of ionic liquids (2014)
  • 著者名/発表者名: Yukio Fujiwara, Naoaki Saito
  • 学会等名: The 20th International Mass Spectrometry Conference
  • 発表場所: ジュネーブ国際会議場（スイス）
  • 年月日: 2014-08-25
• [学会発表] 真空エレクトロスプレーを用いた二次イオン質量分析（SIMS）用イオン液体ビーム源の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原幸雄、齋藤直昭
  • 学会等名: 第62回質量分析総合討論会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2014-05-14
• [学会発表] 真空エレクトロスプレーを用いたイオン液体ビーム源の開発と二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）への応用
  • 著者名/発表者名: 藤原幸雄、齋藤直昭
  • 学会等名: 第61回質量分析総合討論会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
• [学会発表] Development of an Ionic-liquid Ion Beam Source for Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS)
  • 著者名/発表者名: Yukio Fujiwara, Naoaki Saito
  • 学会等名: 12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
  • 発表場所: 国際会議場（茨城県つくば市）
• [学会発表] 真空エレクトロスプレーを用いたSIMS用イオン液体ビーム源の開発
  • 著者名/発表者名: 藤原幸雄、齋藤直昭
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパス(神奈川県相模原市)