荷電粒子誘起発光を利用した新しいイオンマイクロビームイメージング技術の開発

An New ion microbeam imaging technique using Ion Beam-Induced Luminescence

加田 渉; 横山 彰人; 江夏 昌志; 佐藤 隆博; 神谷 富裕

Kada, Wataru; Yokoyama, Akihito; Koka, Masashi; Sato, Takahiro; Kamiya, Tomihiro

イオンビーム誘起発光分析(Ion Beam-Induced Luminescence, IBIL)を利用した、新しいイオンマイクロビームによるイメージング技術を開発する。イオンマイクロビーム照射時に、試料内では、原子・分子の最外殻電子から励起作用に起因する光子の放出が見られる。この光子を利用し、マイクロPIXEでは結像できない、試料構造・化学結合状態のイメージング技術の実現を目指す。3MeV Hをプローブとした照射実験により、10m程度までの構造を有する大気中微粒子,生体細胞等を分析した。これらの分析対象から発生するIBILのイメージング・分析が可能であることが確認することができた。さらにIBIL光子の波長を分離して分布像を取得することで、多様な試料内の化学形態の可視化が可能となる。

An new ion micro-beam imaging technique was developed by using Ion-Beam-Induced Luminescence (IBIL) analysis system. IBIL photons are emitted from the sample during ion-beam-induced excitation process of outer shell electrons of the target atoms and molecules. Thus, monochromatic IBIL images should contain information of the structure or chemical composition of the target that micro-PIXE analysis could not achieve. Several images were experimentally obtained from several sample of particulate aerosol or biological cell samples by using 3 MeV proton micro-beam. The IBIL images of the samples had successfully visualized with target size around 10 microns. Monochromatic IBIL imaging were also obtainable from various target samples by the developed IBIL analysis system for the realization of the proposed chemical-state imaging.