| 研究課題/領域番号 |
15K06678
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
大久保 猛 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, 主幹研究員(定常) (40446456)
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| 研究期間 (年度) |
2015-10-21 – 2019-03-31
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| キーワード | イオンビーム / マイクロビーム / プロトンビーム / PBW / 小型化 |
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| 研究実績の概要 |
水素イオンマイクロビームはその直進性を利用した直接描画技術であるPBW（Proton Beam Writing）による三次元微細加工への応用が切望されている。本研究の全体構想は、PBW技術の普及を目的として、ビームの加速・集束を同時に行う加速レンズによって、三次元微細加工用MeV級小型イオンマイクロビーム装置を開発することである。その中で、現在使用している正水素イオンビームのエネルギー幅の大きさが色収差に寄与しており、ビーム集束の妨げとなっている。本研究では、実証機である300keV小型イオンマイクロビーム装置を用いて、色収差を低減してビーム径を縮小化することを目的とし、正水素イオンよりもエネルギー幅の小さい負水素イオンのマイクロビームを形成する。
平成29年度は、前年度に構築及び耐電圧試験を行った負イオン加速用実験体系を用いて、デュオプラズマトロンイオン源から引き出した負水素イオン及び電子の混合ビーム加速実験を行った。その結果、トータル100kVの加速電圧でレンズ系出口までビームを導くことができ、ファラデーカップでpAオーダーのビーム電流値を計測した。このビーム電流値は非常に不安定であったが、これまで本装置を開発してきた経験上、今後ビーム加速試験を数ヶ月間継続的に行うことでレンズ系内部の状態が安定化し、ビーム電流値も安定化することが予想された。
本研究の申請時当初の計画では今年度が最終年度であったが、本研究費の交付内定が6ヶ月遅れたことに加えて、今年度内に7ヶ月間に渡って研究代表者が企画部署に移って研究遂行が困難になり、当初計画と比べて合計13ヶ月の研究期間の不足が生じたことから、一年間の期間延長により本研究を遂行する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本研究課題申請時の当初想定期間は平成27年4月～同30年3月の3年間であったが、本研究費の交付が平成27年10月となったことから6ヶ月間の期間不足が生じた。さらに、平成29年6月から12月までの7ヶ月間、企画部署への一時的な異動による多忙のため、本研究の遂行が困難となった。以上のことから、合計13ヶ月間の期間不足が生じたため、1年間の期間延長によって本研究を遂行する。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度行った負イオン加速実験により100keVのビーム発生を達成しており、ビーム電流を安定化させるための継続的なビーム加速試験も既に開始している。したがって、今後ビーム電流が安定化した後に、速やかにマイクロビームを形成してそのビーム径を計測することが十分に可能である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画と比較して研究期間の合計13ヶ月間の不足により、研究の遂行に遅れが生じたため、1年間の期間延長を行う。次年度使用額は、この延長後の最終年度に行う実験に必要な消耗品の購入、学会等で成果発表するための旅費、論文投稿料・校正料等に使用する予定である。
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