MeV以上の高エネルギーイオンマイクロビーム形成とその利用

MeV or higher energy ion microbeam technology and application

神谷 富裕

Kamiya, Tomihiro

原子力機構高崎量子応用研究所ではイオン照射研究施設TIARAにおいてイオンビームのターゲットでのスポットサイズと照射位置精度を直径1mレベルあるいはそれ以下に制御できるイオンマイクロビーム技術の開発を進めてきた。これまでに軽イオン,重イオン,高エネルギー重イオン(コリメート方式及び集束方式)の4基のマイクロビーム装置を製作し、これらの上に局所微量元素分析,材料微細加工、及びシングルイオンヒット技術等、ミクロンレベルの高精度ビーム制御技術を確立して、機構内外の研究者との協力により生物医学,環境科学,材料科学,半導体及び生物細胞へのイオン照射効果などの応用研究を展開している。本発表では、TIARAにおけるこれまでのマイクロビーム形成,これに付随するマイクロビーム分析及びシングルイオンヒット等の技術開発、及びこれらの技術を利用した応用研究について概観する。

Ion microbeam technology, in which the beam spot size and the irradiation position accuracy in the target are accurately controlled to 1 um level or it or less, has been advanced in the ion irradiation research facilities TIARA of JAEA Takasaki. Four microbeam systems of a light ion, a heavy ion, and a high energy heavy ion (collimating method and focusing method) have been produced, and the highly accurate beam control technology at micron level such as the local-area trace element analysis, the material micro fabrication, and the single ion hit technology, etc. has been established on these so far. The applied research to the biomedicine, the environmental science, the materials science, irradiation effects to the semiconductor, and the living cell has been progressed by cooperation with the researcher in the inside and outside of JAEA. This presentation reviews the development of microbeam forming techniques, the advanced techniques of microbeam analysis and the single ion hit, and the applied research using these microbeam techniques in TIARA.