電子付着型高強度フラーレン負イオン源の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 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
• キーワード: 負イオン源 / フラーレン

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。

自由記述の分野

イオン源工学

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。