後方散乱粒子を用いた高エネルギーイオンビームの特性診断

Characterization of high energy ion beam by using back scattered particles

福田 祐仁; 榊 泰直; 堀 利彦; 反保 元伸; 倉島 俊; 神谷 富裕; 近藤 公伯; 金崎 真聡; 山内 知也*

Fukuda, Yuji; Sakaki, Hironao; Hori, Toshihiko; Tampo, Motonobu; Kurashima, Satoshi; Kamiya, Tomihiro; Kondo, Kiminori; Kanasaki, Masato; Yamauchi, Tomoya*

固体飛跡検出器CR-39は、レーザープラズマなどの電子線やX線などが混在する場においても、イオンビームを選択的に検出することができる。しかし、阻止能がCR-39の検出限界以下であるような高エネルギーイオンビームの検出は不可能である。このような場合、数枚のCR-39を束ねたスタックを用いて、高エネルギーイオンビームの特性評価を行うことが一般的に行われている。われわれは、CR-39の後方に置いた散乱体からの後方散乱粒子を検出するという、簡便な高エネルギーイオンビームの特性診断法を考案した。この手法により、CR-39の裏面に形成されるエッチピットを観察し、検出閾値を超える高エネルギーイオンビームの診断が可能であることを確認した。

A new diagnosis method for high energy ion beam has been developed utilizing backscattered particles. A single 100-m thick CR-39 detector mounted on a 3-mm thick backscatterer was irradiated with He ions with an energy of 25 MeV/. Although this energy is too high to create etchable tracks on both surfaces of the CR-39, we found that a number of elliptical pits as well as circular ones were created on the rear surface. The existence region of the elliptical pits well reproduced the initial ion beam pattern. Detailed investigation of growth pattern of each pit size revealed that most of etch pits in the rear surface were created by backscattered He particles. The results indicate that using this method it is possible to identify energy, number, and profile of high energy ion beam which is insensitive to CR-39.