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Ion desorption from bulk cesium chloride at moderate temperature ($$<$$500$$^{circ}$$C) under electric field

500$$^{circ}$$C以下の低温領域におけるバルク塩化セシウムからの電界イオン脱離

馬場 祐治; 下山 巖

Baba, Yuji; Shimoyama, Iwao

固体を真空中で加熱すると吸着物質の一部がイオンとして脱離する現象は「表面電離」として知られているが、化合物など複雑な系では、その機構はわかっていない。本研究では、塩化セシウムおよび他のアルカリ金属塩化物の表面電離について調べた。塩化セシウムの場合、中性Csは塩化セシウムの融点に近い摂氏645度で脱離するが、Cs$$^{+}$$イオンの脱離は、摂氏400度から観測された。脱離するイオンと中性粒子の比(Cs$$^{+}$$/Cs $$^{0}$$)は、410度で最大となった。Cs$$^{+}$$/Cs $$^{0}$$比の温度依存性を、Saha-Langmuirの式で解析した結果、この現象は、塩化セシウムの構造変化に伴う表面の仕事関数変化によるものであることがわかった。

Surface ionization for cesium chloride and Cs-adsorbed soil has been investigated. For cesium chloride, neutral cesium was desorbed around 645$$^{circ}$$C which is close to the melting point of cesium. While Cs$$^{+}$$ ion was desorbed from 400$$^{circ}$$C. The ratio of desorbed ions and neutrals (Cs$$^{+}$$/Cs$$^{0}$$) has a maximum around 410 $$^{circ}$$C. Temperature dependence of Cs$$^{+}$$/Cs$$^{0}$$ was analyzed using Saha-Langmuir equation, As a result, it was found that the temperature maximum is due to the changes of the surface work function induced by the phase transition of CsCl.

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