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神谷 富裕; 高野 勝昌; 石井 保行; 佐藤 隆博; 及川 将一*; 大久保 猛; 芳賀 潤二*; 西川 宏之*; 古田 祐介*; 打矢 直之*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 267(12-13), p.2317 - 2320, 2009/06
被引用回数：7 パーセンタイル：47.04(Instruments & Instrumentation)In TIARA facility of Japan Atomic Energy Agency (JAEA) Takasaki, three-dimensional micro/nano structures with high aspect ratio based on cross linking process in negative resist such as SU-8 have been produced by a technique of mask less ion beam lithography. By bombarding high-energy heavy ions such as 450 MeV Xe
to SU-8, a nanowire could be produced just with a single ion hitting. Then we tried to produce nanowires, of which both ends were fixed in the three-dimensional structure. This paper shows a preliminary experiment using a combination of 15 MeV Ni
ion microbeam patterning and the 450 MeV 
Xe hitting on SU-8.
n and np diodes by heavy ion micro beams大島 武; 岩本 直也; 小野田 忍; 神谷 富裕; 河野 勝泰*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 267(12-13), p.2189 - 2192, 2009/06
被引用回数：9 パーセンタイル：53.42(Instruments & Instrumentation)炭化ケイ素(SiC)半導体を用いた荷電粒子検出器開発の一環として、六方晶(6H)SiC基板上にpn又はnpダイオードを作製し、重イオン入射によるイオン誘起過渡電流評価を行った。9MeV酸素マイクロビームを用いた過渡電流評価の結果、両者とも電荷収集効率が85%であり、同程度の能力を示すことが判明した。このCCEを算出する際、金属電極、p又はn層や測定系での電荷損失を考慮していないので、これらを考慮するとほぼすべての電荷が収集されたこととなり、SiCは粒子検出器として優れた特性を示すと帰結できる。また、金やニッケルといった重イオンでは、オージェ再結合による電荷収集効率の低下が観測され、SiC検出器を重イオン用として応用する際にはオージェ再結合によるCCEの低下を考慮する必要があることが判明した。
平尾 敏雄; 小野田 忍; 及川 将一*; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 大島 武
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 267(12-13), p.2216 - 2218, 2009/06
被引用回数：11 パーセンタイル：59.65(Instruments & Instrumentation)数百MeV級の高エネルギーイオン入射により半導体に誘起される電荷の動的挙動を明らかにするため、サイクロトロンビームラインで開発された集束型数百MeVイオンマイクロビームを用いたイオンビーム誘起過渡電流(TIBIC)測定システムを構築した。これにより、高崎量子応用研究所イオン照射研究施設(TIARA)において数MeVから数百MeVの重イオンマイクロビームを用いたTIBIC測定が可能となった。本研究では、260MeVのNeイオンマイクロビームをシリコンフォトダイオードに照射しTIBIC測定を行い、過渡電流波形のマッピングに成功した。得られた結果を、デバイスシミュレーション(TCAD)を用いて解析することで、数百MeV級高エネルギー重イオンマイクロビームによる電荷挙動を解明した。
倉島 俊; 吉田 健一; 及川 将一*; 佐藤 隆博; 宮脇 信正; 湯山 貴裕; 奥村 進; 柏木 啓次; 石堀 郁夫; 奈良 孝幸; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 267(12-13), p.2024 - 2027, 2009/06
被引用回数：10 パーセンタイル：56.57(Instruments & Instrumentation)原子力機構AVFサイクロトロンでは、集束レンズを用いて数百MeV級の重イオンマイクロビームを形成するためにビームのエネルギー幅を縮小するフラットトップ加速技術やビーム位相幅制御技術の開発を行っている。イオンビームを用いた生物細胞の低線量応答や宇宙用半導体の耐放射線性評価の研究では線エネルギー付与(LET)を大きく変える必要があるため、イオン種やエネルギーを頻繁に変更する。サイクロトロンでは、カクテルビーム加速技術によりイオン種を短時間で切り替えることが可能であり、効率的に照射実験を行うことができる。今回われわれは、260MeV Neのマイクロビームを形成した後に、電荷質量比M/Q
2.85のイオン種のカクテルビーム加速を行い、マイクロビームの短時間切り替えを試みた。その結果、30分程度の調整時間で520MeV Arのマイクロビームを形成することに成功した。カクテルビーム加速を用いないと8時間程度かかるので、大幅な時間短縮が可能になり、利用研究の効率向上や研究分野拡大への貢献が期待される。
石井 保行; 千葉 敦也; 横山 彰人; 上松 敬; 神谷 富裕; 水橋 清
no journal, ,
The measurement of the ion beam brightness is of importance to form ion nanobeams by increasing the beam current at a focusing point. The ion beam brightness has, so far, been generally measured by moving two-dimensional slits in x- and y- directions separately. A new brightness measurement system consists of a thin Cu slit with small uniform multi holes, a luminous material target moving in the beam direction and a high-sensitive CCD camera. The system is connected to a beam line of the single-ended type electrostatic accelerator at JAEA. The ion beams passing through the slit are projected on the luminous material. The two images of the multi luminous circles are taken at two positions separated several hundred mm by the direction of a beam axis using the CCD camera. The system has an advantage of accurately measuring the divergence angle by changing their luminous sizes of the holes. The brightness is evaluated by estimating the beam divergence angles from comparing the two separated images with the different luminous circle sizes. The measurement results of the ion beam brightness in the beam energy range from 1 MeV to 3 MeV will be described in the paper.
大久保 猛; 石井 保行
no journal, ,
The acceleration lens system is under development to form a beam diameter of less than 100 nm with a 1 MeV class ion beam. However, chromatic and spherical aberrations are hindrance to form the nanobeam. As used in an optical lens system, a combination of focusing lenses and defocusing lenses can cancel those aberrations. Optics simulations were carried out to show that this aberration cancellation technique is effective to reduce chromatic and spherical aberrations in the acceleration lens system. A deceleration lens which performs like a defocusing lens was added to downstream of the acceleration lens system. As a result, the deceleration energy of 15 keV for the 46 keV hydrogen molecule ion beam reduced the chromatic aberration coefficient by 26% and the spherical aberration coefficient by 17%, and the beam diameter by 17% for the energy spread of 1.5 eV and by 19% for 10 eV.
佐藤 隆博; 及川 将一*; 神谷 富裕
no journal, ,
本研究は、微小試料中の元素分布を三次元的に測定することを目的としており、試料に対し複数の方向から二次元のマイクロPIXE分析を行い、X線CTの技術を応用して画像再構成を行うことで三次元測定を実現した。このような手法で三次元測定を行う場合、X線の検出量をX線の発生断面積,減弱係数,試料の密度に基いて、測定データを補正することが必要である。このため、あらかじめSTIM-CTを用いて測定した試料中の密度分布を考慮して画像再構成を行い、その結果、試料中に含まれる硫黄と鉄の分布を三次元で測定することに成功した。
