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我々は現在までにレジスト材料である典型的な高分子薄膜(ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリシラン)に対する高エネルギー・イオンビームによる照射効果の研究を行い、高分子の主鎖切断、架橋、分子脱離(スパッタリング)などの現象に対してγ線や電子線照射では見られない著しい線質効果を生成物分析により見いだした。しかしながら、それらの現象の発現機構は生成物分析のみでは不明な点が多く、機構解明には照射中の発光の測定や放出される2次イオンや原子分子などの質量分析が必要であり、発光については時間分解波長スペクトルおよび発光寿命の測定を行い、過渡的な生成物(励起状態、ラジカル等)についても著しい線質効果があることがわかってきた。
平成5年度は主にポリシラン高分子薄膜に対する高エネルギー・イオンビーム(1〜20MeVの陽子、ヘリウム)の照射を行い、生成物分析、光伝導度の測定や照射中に放出される光スペクトル(可視〜紫外)の時間変化を調べ、照射によって過渡的に分解、生成する励起状態やラジカルの挙動を研究した。生成物分析からだけでなく、このような過渡的な測定結果にも著しい線質効果を見いだすことができ、放射線化学の新しい分野が開けてきたと思われる。また、2次イオンの測定については質量分解能及び定量性に優れた飛行時間型(TOF)質量分析器を製作し、現在、気体試料を用いて試験測定を行うと共にデータ処理システムを製作中であり、平成6年度には新しい測定結果が期待される。
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