クラスターイオンのタンデム加速器透過率の測定

Measurement of cluster-ion transmission through tandem accelerator

齋藤 勇一; 千葉 敦也; 阿達 正浩; 鳴海 一雅

Saito, Yuichi; Chiba, Atsuya; Adachi, Masahiro; Narumi, Kazumasa

MeVエネルギー領域のクラスターイオンビームを加速するには、既存のスパッター負イオン源で数種類のクラスターイオンの生成が可能であるため、タンデム加速器が用いられている。しかし、タンデム加速器は荷電変換ガスとの衝突の際に、クラスターが壊れずに加速されるイオンの割合(クラスター透過率,電流として測定)が低い(数%以下)という問題がある。そこで、クラスター透過率の向上(クラスターイオンビームの大電流化)を目的に、荷電変換ガスとして、分子量が異なる3種類のガス(窒素,二酸化炭素,六フッ化硫黄)について、炭素クラスターイオン(C)のクラスター透過率を測定した。その結果、分子量が小さい方がクラスター透過率が高く、窒素が最も高い透過率が得られた。また、窒素の最大透過率に対して二酸化炭素で約80%、六フッ化硫黄で約70%のクラスター透過率であった。測定した透過率とガス圧の関係から、各ガスに対するクラスターイオンの解離断面積及び生成断面積を導出し比較した結果、分子量が大きなものほど、生成断面積及び解離断面積とも大きいことが示唆された。

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