Lithium nitride synthesized by in-situ lithium deposition and ion implantation for boron neutron capture therapy

ボロン捕獲中性子治療用中性子発生源リチウムターゲットの真空蒸着/イオン注入法による窒化

石山 新太郎; 馬場 祐治  ; 藤井 亮*; 中村 勝*; 今堀 良夫*

Ishiyama, Shintaro; Baba, Yuji; Fujii, Ryo*; Nakamura, Masaru*; Imahori, Yoshio*

BNCT中性子源リチウムターゲットをその場で製作するためのリチウム真空蒸着/窒素イオン注入法によりLiN/Li/Pd/Cu四層構造ターゲットモデルを試作し、熱的・化学的安定性を調べた。その結果、水や酸素を制限した高真空状態での四層構造モデルの製作では表面のC及びOによる汚染を極力抑えることができた。さらに、リチウム表面を窒化することによりターゲット蒸発温度を120Kあげることができた。さらにこれを大気暴露した場合、窒化しないターゲットに比べて表面の汚染が少なく安定していた。しかしながら、大気暴露後の汚染は重Arスパッターでは除去できなかった。

LiN synthesis on Li deposition layer was conducted without HO and O by in-situ lithium deposition in high vacuum chamber of 10 Pa and ion implantation techniques and the thermo-chemical stability of the LiN/Li/Cu tri-layered target for Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) under laser heating and air exposure was characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Following conclusions were derived; (1) LiN/Li/Cu tri-layered target with very low oxide and carbon contamination was synthesized by in-situ lithium vacuum deposition and N ion implantation without HO and O additions, (2) The starting temperature of evaporation of LiN/Li/Cu tri-layered target increased by 120 K compared to that of the Li/Cu target and (3) Remarkable oxidation and carbon contamination were observed on the surface of LiN/Li/Cu after air exposure and these contaminated compositions was not removed by Ar heavy sputtering.