| 研究課題/領域番号 |
09558054
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
長 照ニ 筑波大学, 物理学系, 教授 (80171958)
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| 研究分担者 |
田中 茂利 京都大学, 名誉教授 (20025240)
小波蔵 純子 筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 助手 (60302345)
佐藤 恵二 セイコー電子工業(株), 技術本部・開発課, 研究員
中嶋 洋輔 筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 講師 (00188939)
近藤 真史 (平田 真史) 筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 講師 (70222247)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | 中性粒子計測 / 電子計測 / X線計測 / 半導体計測器 / 電子温度計測 / イオン温度計測 / 広エネルギー域計測器 / プラズマ計測 |
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| 研究概要 |
初年度は、新理論による「同時入射イオン種・中性粒子・電子・X線の弁別・同時測定可能、大出力広エネルギー領域計測器」用、新開発半導体検出素子の設計・製作の為に、先ず、新理論を用いた新開発半導体素子の設計・特性計算を行った。特に、イオン及び荷電交換中性粒子に対する半導体素子の感度を、計算・設計した。以上の新開発半導体素子の設計・特性計算に基づき、従来は計測できなかった低イオンエネルギー域にも著しく高感度を持つ新方式の新開発半導体検出素子を、最終デザインした。次に、作成した新開発半導体検出素子の特性試験を、イオン・荷電交換中性粒子に対する、イオンビームラインを用いて行い、設計性能を実証した。その他の、実用上必要である基礎特性の試験・検討を併せて行った。次年度は、前年度に開発した半導体検出素子を内蔵した新型半導体検出素子を、我々独自のアイデアにより開発した別紙の新型斜入射タイプ多重グリッド付き静電エネルギー分析器のコレクターに用い、斜めグリッド電場で半導体素子方向に斜め反射・エネルギー分析をして、直進する中性粒子やX線と弁別できるよう設計製作した。他方で、中性粒子はX線に比し半導体内進入距離が圧倒的に短いので、半導体への印加電圧を変化させ、各層のp-n層と無電場基板層の比率を変えて、一つの層の検出器感度を時間変化させれば、我々の「新感度理論」より、入射粒子の半導体一層内の進入特性・印加電圧依存が分かり、中性粒子とX線の弁別・エネルギー分析ができる事を示すとともに、中性粒子とX線の区別ができることを理論的に明らかにした。これを実際に、筑波大のガンマ10を用い、中性粒子とX線の同時計測を実施した。他の計測器データと比較することにより、確かに中性粒子計測からプラズマ・イオン温度が、一方X線計測より電子温度が同時に測れることを実証した。
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