Fabrication of fine imaging devices using an external proton microbeam

大気取り出しプロトンマイクロビームによるイメージング素子の開発

酒井 卓郎; 安田 良; 飯倉 寛  ; 野島 健大; 江夏 昌志; 佐藤 隆博; 石井 保行; 大島 明博*

Sakai, Takuro; Yasuda, Ryo; Iikura, Hiroshi; Nojima, Takehiro; Koka, Masashi; Sato, Takahiro; Ishii, Yasuyuki; Oshima, Akihiro*

プロトンマイクロビームによる微細加工技術を利用して、微細な六角柱による周期構造を有する蛍光板の作製を行った。その手順としては、紫外線硬化樹脂に蛍光体粉を混入し、原子力機構-TIARAにおいて3MeVプロトンマイクロビームのパターン照射を行った。照射後の試料はエタノールで洗浄し、未照射部位の紫外線硬化樹脂を取り除き、さらに塩酸によるエッチング処理を施した。作製した蛍光板は、可視光・紫外線照明下での光学顕微鏡と走査型電子顕微鏡で観察を行った。その結果、ミクロンオーダーの微細な構造を有する蛍光板が作製できていることが確認できた。この新たな蛍光板は、中性子やX線,イオンビーム等の高分解能な検出素子として利用できると思われる。

We have successfully fabricated novel microscopic imaging devices made from UV/EB curable resin using an external scanning proton microbeams. The devices are micro-structured fluorescent plates that consist of an array of micro-pillars that align periodically. The base material used in the pillars is UV/EB curable resin and each pillar contains phosphor grains. The pattern exposures were performed using a proton beam writing technique. The height of the pillars depends on the range of the proton beam. Optical microscopy and scanning electron microscopy have been used to characterize the samples. The results show that the fabricated fluorescent plates are expected to be high-spatial-resolution imaging devices.