水溶液ジェットヘの高速イオン衝突により生成される二次電子・二次イオンの精密測定

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16360474
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 伊藤 秋男 京都大学, 工学研究科, 教授 (90243055)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴田 裕実 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30216014) ; 今井 誠 京都大学, 工学研究科, 助手 (60263117) ; 松尾 二郎 京都大学, 工学研究科, 助教授 (40263123) ; 土田 秀次 京都大学, 工学研究科, 助手 (50304150) ; 山本 克治 京都大学, 工学研究科, 教授 (90191395)
• Keywords: 液体ジェット / 高速イオン衝突 / エネルギ阻止能 / 二次イオン / 二次電子 / 生体高分子 / 平均自由行程 / ブラッグピーク

Research Abstract

平成16年度に実施した研究内容は、(A)液体ジェット技術の確立、(B)パルスイオンビームの作成と標的照射の確認方法の確立、(C)二次イオンの測定、であり各々の概要は以下の通りである。
(A)液体ジェット技術の確立(伊藤、今井、土田、石井)
液クロマトグラフ用ポンプにより30気圧で加圧された溶液を直径20μmのアパーチャから噴出させ、真空中に液体ジェットを作成することに成功した。液体ジェットを受け止める液体窒素トラップ容器により真空劣化はある程度防いでいるが、まだ十分に高真空は得られておらず、真空ポンプ等の改善が必要である。噴出アパーチャは2種類(電顕用、インクジェット用)について行い、共に使用できることを確認した。
(B)パルスイオンビームの作成と標的照射の確認方法の確立(柴田、松尾、土田)
約1kVの電圧をビームライン上に設置した平行極板に高速でスイッチングさせてビームをパルス化する方法を用い、2MeVのHeイオンについて成功した。液体ジェットとの衝突の確認は、散乱ビームのエネルギーを半導体検出器で測定し、イオンビーム幅との相関関係を求めた。エネルギー損失量を精密に測定して液体媒質でのエネルギ阻止能を決定した。
(C)二次イオンおよび二次中性粒子の測定(伊藤、松尾、今井、山本)
液体標的の近傍に2枚のイオン引き出し極板をおき、パルスイオンとの飛行時間法で二次イオンを測定することができた。然しバックグラウンド信号がやや高く、引出し部の再設計が必要である。
以上に関する研究成果は、日本物理学会(2004年秋、青森大学)、国際シンポジウム(2004年10月、岡山理科大)、国際セミナー(2005年3月、ベルリン)において発表した。