High-resolution ion luminescence analysis with external proton microbeam probe

イオン誘起発光顕微分光系の開発

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

イオンビーム照射時に試料中の原子に起こる励起・脱励起過程から、イオン誘起発光(Ion Luminescence: IL)が生じる。ILの波長分光を行うことで、照射位置に存在する試料構成元素の化学状態の取得が可能である。しかしながら、ビーム径数マイクロメートルの集束ビーム照射条件下では、ILの発光量は極めて微量であり、これを利用した化学状態分析・イメージング技術はまだ十分に確立できていない。本研究では、ILを利用した高空間分解能な化学状態イメージング技術を実現するため、イオンマイクロビーム照射条件下でも高感度にILを検出できる能力を持った顕微分光系の開発を行った。集束ビーム照射領域からのILのみを高効率で集光する顕微光学系を新たに開発し、試料と光子検出器との間に設置した。このILは、高分解能のグレーティング素子(波長分解能0.5nm)及び高感度光子計数装置を用いて分光される。標準試料を用いた測定では、新規開発した顕微光学系を用いた場合、一般的な顕微光学系を用いた場合に対し、300-850nmの波長範囲で3桁以上高い検出感度を有することが確認できた。

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