電子線とイオンビームのちがい; 計測相撲一番勝負:巨漢「イオン山」対小兵「電子ノ花」

福田 光宏; 荒川 和夫

放射線と産業, (75), p.31 - 37, 1997/00

http://ci.nii.ac.jp/naid/40004432951

電子線とイオンビームの違いを計測という観点から平易に解説を試みた。電子とイオンは同じ電荷を持つ荷電粒子として、物質中においては、電子との距離に応じた電磁相互作用により、原子の励起や電離、弾性散乱などを引き起こす。しかし、唯一電子とイオンの違いは、質量である。電子の重さを軟式野球ボールに例えると、イオンは小錦に匹敵する重さを持っている。従って物質中では、イオンは同程度の重さの原子と散乱する以外は、ほとんど直進し、電子は軽量のため、散乱角と損失エネルギーが大きいという特徴を持っている。この性質の違いが計測方法の注意点を生むことになり、例えばファラデーカップでビーム強度を測定する場合、電子は飛程の伸びを考慮した厚さと後方散乱を抑える材質の選択が重要である。また半導体検出器のようなエネルギーを波高値でみる計測の場合には、電子の後方散乱によるエネルギーの逃げを防ぐ工夫も必要である。