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神谷 富裕; 湯藤 秀典*; 田中 隆一
第3回粒子線の先端的応用技術に関するシンポジウム, p.453 - 456, 1992/00
宇宙用半導体素子におけるシングルイベント効果の基礎的な機構を解明するための重イオンマイクロビーム装置が開発された。本装置は高エネルギーの多種のイオンと1
m以下に集束し、試料に1m程度の位置精度でビーム照準を行い、そこに単一イオンを打込むシングルイオンヒットを可能とするよう設計された。我々すでに15MeVNiイオンビームで1nのビームサイズを達成しており、現在ビーム照準とシングルイオンヒットの技術開発を進めている。
神谷 富裕; 宇都宮 伸宏*; 峰原 英介; 田中 隆一; 大泊 巌*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 64, p.362 - 366, 1992/00
被引用回数：30 パーセンタイル：91.05(Instruments & Instrumentation)原研のTIARA施設に設置された3MVタンデム加速器に重イオンによる半導体素子のシングルイベント効果の実験を目的としたマイクロビーム装置が取付けられた。同効果の半導体素子における部位依存性を調べるために、マイクロビーム形成、ビーム照準、シングルイオンヒットの3つの基本的な技術が要求される。本装置は、これらの技術を確立するために早稲田大学で行われたマイクロビーム装置とシングルイオンヒットの予備実験の成果に基づいて設計された。今回は、本装置の概要を報告する。
神谷 富裕; 湯藤 秀典*; 田中 隆一
Proc. of the lst Meeting on the Ion Engineering Society of Japan, p.105 - 110, 1992/00
原研高崎の3MVタンデム加速器のビームラインに設置された重イオンマイクロビーム装置において0.85
1.2m
のビームスポットサイズが達成された。本装置は、2連四重極レンズを用いて重イオンビームを集束し、ターゲットの任意の微視的領域にマイクロビームを照準できるように設計されている。さらに、宇宙船において使用される半導体デバイスのシングルイベント効果の基礎的な機構を解明するために、目的の位置にイオンを1つ1つヒットさせるシングルイオンヒットシステムが組込まれる。
石井 保行; 大久保 猛
no journal, ,
原子力機構では、MeV領域の小型イオンマイクロビーム装置のプロトタイプとして、加速レンズを用いた300keV小型イオンマイクロビーム装置を開発している。これまでに140keVの水素イオンで17mのビーム径を実測し、このエネルギー領域で加速レンズがほぼ設計通りに集束機能を有することを実証した。本研究では、ビーム径の更なる縮小化に必要となる発散角及びエネルギー幅の小さなイオンビームをレンズに入射させる条件を探索した。本装置は、イオン源と加速レンズが直結し、イオン源で発生したビームが直接加速レンズに入射される。このため、引き出し電圧を最適化することで発散角の低減を、またビーム引き出し領域の残留ガスとビームの衝突を低減、すなわちこのガス圧を低減することでビームエネルギー幅の低減をそれぞれ達成できると予想した。そこで、引き出し電圧及びビーム引き出し領域の残留ガス圧のそれぞれとビーム径との関係を実験的に求めた。この結果、ビーム径の縮小には、400-500Vが最適な範囲であること及び残留ガス圧を5.310
Pa程度以下にするとガスの影響がほとんど無くなることが分かった。この条件を基に、130keVの水素イオンビームで、これまでの最小径5.8mを達成した。
石井 保行; 大久保 猛
no journal, ,
MeV領域イオンマイクロビーム利用普及を目指して加速レンズ系を用いた小型イオンマイクロビーム形成装置のプロトタイプ(最大電圧300kV)の開発を進めており、これまで120keV程度の水素イオンビームで6m径を実現し、更に1m径レベルを目指している。この目標を達成するためには加速レンズ系の縮小率の向上が必要である。本装置のレンズ系の縮小率は入射ビームの発散角、及び入射ビームと出射ビームのエネルギーの比で決まるため、発散角を増加させないように入射ビームエネルギーを低下させることにより縮小率の向上が期待できる。今回は、本装置のデュオプラズマトロン型イオン源とレンズ系が直結し、このイオン源から引き出されたビームを直接レンズ系に入射していることに着目して、イオン源内のアノードと引き出し電極の間の距離を短くして電場を増強することで、入射ビームのエネルギーを下げても発散角が変わらない調整ができるように改良した。これを用いてマイクロビームの形成実験を行った結果、3mにすることができた。この距離を更に短くすることで、目標を達成できる見通しを得た。
石井 保行; 大久保 猛
no journal, ,
MeV領域のイオンマイクロビームの利用普及を目指して加速レンズ系を用いた小型イオンマイクロビーム装置のプロトタイプ(最大電圧300kV)の開発を進めており、水素イオンビームで1m径を目指している。これまでに150keVで17m径を達成しており、本装置のレンズ系が設計通りに機能していることを確認した。その際、実験結果からビーム径の増大の原因となるハローの存在が示唆された。本研究では、ハロー生成と関係する装置内の残留ガス圧とビーム径との関係を調べた。残留ガス圧のみを変えてそれ以外のパラメータは変えずにビーム形成実験を行った結果、ビーム径は残留ガス圧にほぼ比例していることが分かり、装置の最小到達圧でこれまでの最小ビーム径6m(120keV)を達成した。これにより残留ガス圧がビーム径の増大に寄与していることを明らかにした。
