有機高分子薄膜へのCイオン照射と単原子重イオン照射による2次イオン放出強度の比較

平田 浩一*; 齋藤 勇一; 鳴海 一雅; 千葉 敦也; 山田 圭介; 的場 史朗

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クラスター数が大きく安定で2次イオン強度が高いCを、sub-MeV数MeV領域まで加速し、1次イオンとして用いた2次イオン質量分析装置を開発している。今回、市販の2次イオン質量分析装置の1次イオンとして広く用いられている重イオンの一つであるBiイオンとCイオンとで、1次イオン種は異なるが2次イオン強度を比較し、より高強度な2次イオンが得られることを実証した。具体的には、市販装置で一般的に用いられる30keVのBiイオン及び同エネルギーのCイオンを有機高分子(PMMA)薄膜試料に照射し、試料表面から放出された2次イオンを飛行時間型質量分析器で分析した。その結果、Cを1次イオンとして用いる方が、PMMAの分析に必要なフィンガープリントに相当する2次イオン(CHOとCHO)の強度が20倍強かった。Cイオンのエネルギーを1MeV程度にすることによりさらに2次イオン強度が数倍以上強くなることを確認しており、従来のものより高感度な分析を実現できることがわかった。