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神谷 富裕
Radioisotopes, 50(8), p.42 - 48, 2001/08
原研TIARAの軽イオンマイクロビーム装置では、0.25
m の高空間分解能を達成し、生物医学試料等の局所微量元素分析を行う大気マイクロPIXE分析システムを開発している。厚さ5mのPET膜をビーム大気取出窓と同時に試料のバッキングとして使用し、世界で初めて1mの空間分解能での生物細胞のマイクロPIXEイメージを取得することに成功した。さらにSTIM技術を開発し、極微小電流での分析試料のイメージングにより正確なビーム照準が可能になった。応用研究の進展に伴い、ナノ領域の空間分解能での分析が求められる。この時必然的にマイクロビーム強度も大幅に減少するが、実用的には分析が十分短時間で可能であることが求められる。そこで、X線をできる限り効率よく検出するために大立体角検出器を製作している。今後分析の空間分解能の向上とともに三次元的な分析も要求され、分析システムの高度化、特に検出感度のさらなる向上が不可欠となる。
神谷 富裕; 酒井 卓郎; 及川 将一*; 佐藤 隆博*; 石井 慶造*; 杉本 明日香*; 松山 成男*
International Journal of PIXE, 9(3&4), p.217 - 225, 1999/11
原研高崎の軽イオンマイクロビーム装置において、走査透過イオン顕微鏡(STIM)による大気中動物細胞試料の像が初めて取得された。STIMは微少電流を用いるため高空間分解能でかつ試料への照射損傷のないイメージングが可能であり、マイクロPIXE分析を行う試料への直接的なビーム照準法として導入した。予備実験の試料として凍結乾燥法により有機薄膜上に調整した動物細胞を用いた。有機膜は試料ホルダーであると同時にビームを大気中に引出す窓でもある。膜と試料を透過したイオンのエネルギーを測定するため、検出器としてSi PINダイオードを試料直後に置いた。マイクロビーム走査・多次元データ収集システムによって得られたSTIM像は、マイクロPIXE分析の結果とよく対応づけられた。発表では、STIMシステムの詳細について述べ、得られた結果をマイクロPIXE分析のそれと合わせていくつか紹介する。
岩本 昭; 丸山 敏毅
JAERI-Conf 97-007, 118 Pages, 1997/05
1997年1月23日、24日の両日行われた研究会「第4回ハドロン多体系のシミュレーション」報告集である。主題は軽イオン核反応、重イオン核反応のシミュレーションによる研究であるが、重イオン核反応の実験的研究、変分法による大規模核構造研究、流体の数値シミュレーション、といったテーマも含め、22の研究発表が報告されている。
神谷 富裕; 須田 保*; 田中 隆一
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 118(1-4), p.423 - 425, 1996/09
被引用回数：18 パーセンタイル：80.24(Instruments & Instrumentation)PIXE, RBS及びNRAなどを用いた高分解能元素マッピングのために製作された原研軽イオンマイクロビーム装置では、0.25mのビーム径、100pAの電流のサブミクロンビーム形式のための開発が進められている。最近の2MeVのHeビームを用いた計測で、0.3mのビーム径、11pAのビーム電流のスポットが得られた。計算によれば、10
台の電圧安定度を持つ加速器とエネルギー分解を持つ分析マグネットを用いることにより、目標のビーム性能を達成可能である。そのためには、レンズ系における各種寄生収差の削減と、イオン源からのビーム輝度とエネルギー安定性の向上が必要となる。
神谷 富裕; 須田 保*; 田中 隆一
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 104, p.43 - 48, 1995/09
被引用回数：49 パーセンタイル：96.5(Instruments & Instrumentation)原研軽イオンマイクロビーム装置が製作され、3MVシングルエンド加速器のビームライン上に設置された。本装置は主にイオンビーム分析のために用いられる。2MeVのヘリウムビームを用いたビームサイズ計測実験において、77pAの電流値で0.4
0.4m
(半値幅)のビームスポットが得られた。本会議では、軽イオンマイクロビーム装置と加速器システムの概要を述べ、サブミクロン形成のためのビーム光学設計について議論し、ビームサイズ計測について報告する。
神谷 富裕; 須田 保; 酒井 卓郎; 濱野 毅*
第8回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, P. 73, 1995/07
高分解能局所イオンビーム分析を目的とする原研TIARAの軽イオンマイクロビーム装置は、サブミクロンのビームスポット形成を目標としており、現在までに0.3mのビームサイズを達成している。ビームサイズに下限を与える光学収差のうち色収差を最小限にするため、シングルエンド加速器の電圧安定度と90度分析電磁石によるエネルギー分析系のエネルギー分解能をともに10とした。またそれぞれを10
とした場合についての測定を行い比較した。より大きなビーム電流を得るために加速器に搭載されたRF型イオン源の最適な運転パラメータのサーチを行っており、現在までに0.4mのビームサイズで77pAのHe 2MeVビームが得られている。今回はビームサイズ及びビーム電流計測結果とそれに対するビーム光学的な評価について述べる。
田中 隆一; 神谷 富裕; 須田 保*
日新電機技報, 40(2), p.95 - 101, 1995/07
原研、マククロビーム形成技術についての報告である。軽イオンによる、高分解能イオンビーム分析のための、サブミクロンマイクロビーム形成装置は、3MVシングルエンド加速器により加速されたイオンを、現在、0.40.4m 77pA(2MeV He)まで、絞り込みを行った。一方、タンデム加速器による重イオンマイクロビームは、15MeV、Ni
において、1.00.8mのビーム径を達成し、現在、半導体(シングルイベント)実験に使用されている。この報告において、マイクロビーム装置の概要及び、形成方法についてと、マイクロビームのこれからの応用と新展開について述べる。
上松 敬; 奥村 進; 荒川 和夫
JAERI-Conf 95-003, 0, p.467 - 471, 1995/03
原研サイクロトロンのイオンビーム大面積照射は、直交する2台の偏向電磁石と三角波を使ったラスタースキャニング法を採用した。2次元フルエンスの相対分布の測定および均一度評価は、CTAフィルム線量計を応用した。均一度を改善するために、原因を究明し、計算機シミュレータの開発により定量的な解析を行った。その結果、ビームスキャナ電源の改造を行うことにより、良い均一度を実現した。電源の改造前後において、H
45MeV同一条件で照射を行ったところ、照射野100100mmにおいて、
15%の均一度が、4%の均一度となったことを確認した。
岩本 昭
原子力工業, 41(3), p.12 - 15, 1995/00
核反応過程を計算する手法として最近着目されつつある、分子動力学法について解説する。最初に核反応の特色を述べ、特に大規模な組替えが生じるような場合にシミュレーション手法が有効であることを示す。物性分野で用いられる分子動力学法との違いを議論した後、今までに当グループで得られた成果のうち、基底状態の作成法や、軽イオン反応の解析結果を示す。最後に今後の研究の方向として、極低エネルギー重イオン反応やフラグメンテーションの研究について言及する。
神谷 富裕; 須田 保*; 田中 隆一
JAERI TIARA Annual Report 1994, p.229 - 231, 1995/00
軽イオンマイクロビーム装置は、高分解能イオンビーム分析のためHe等の軽イオンにおいて100pA以上、スポットサイズ0.25m以下のサブミクロンビーム形成を目標としている。色収差を最小限にするため、シングルエンド加速器のシェンケル型昇圧回路の端子電圧リップルを10のレベルにした。また加速器に搭載されたRF型イオン源から引出されるビームエネルギーに広がりの影響を最小にするために90度分析電磁石によるエネルギー分解能も10のレベルとした。また加速器に搭載されたRF型イオン源から引出されるビームエネルギーの広がりの影響を最小にするために90度分析電磁石によるエネルギー分解能も10のレベルとした。一方、より多くのビーム電流を得るためにイオン源のパラメータに対するビーム特性テストを行ってきた。これまでのビームサイズ計測実で2MeV Heビームの77pAの電流、0.4mのサイズが達成された。今回は、色収差とビーム輝度に関わるビーム光学についての議論およびビームサイズ計測実験について報告する。
神谷 富裕; 須田 保*; 石井 保行; 齋藤 勇一; 田中 隆一
BEAMS 1994: 第5回粒子線の先端的応用技術に関するシンポジウム講演論文集, p.15 - 18, 1994/00
高分解能イオンビーム分析のための軽イオンマイクロビーム装置が製作され、原研3MVシングルエンド加速器のビームラインに設置された。加速器の電圧安定度は110以下である。ビーム集束実験において、ビームサイズ0.40.4m、ビーム電流77pAのビームスポットを達成した。使用したビームは、2MeVのヘリウムである。今回はサブミクロンビーム形成のために設計されたビーム光学系について、及びビームサイズ計測について報告する。
神谷 富裕; 須田 保*; 田中 隆一
第7回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, 0, p.55 - 58, 1994/00
MeV軽イオン用のサブミクロンマイクロビーム形成装置を製作し、TIARAの3MVシングルエンド型加速器のビームライン上に設置した。-RBS、-PIXEの他、新たなビーム応用の実現のため、電流100pA以上、ビームスポットサイズ0.25mのマイクロビーム形成を目標としている。レンズ系における色収差とターゲット電流の安定性を考慮し、加速電圧安定度110と曲率半径1.5mの90度分析電磁石による高エネルギー分解能を実現した。また、スリット、Qレンズ等のレンズ系の主要構成機器については、寄生収差を極小にするための高精度な工作、組立およびアライメントが行われた。2MeV Heイオンによるビーム計測実験において、テスト試料の二次電子マッピングを行い、ビームサイズを測定した。本報告では、マイクロビーム装置の概要とビーム計測実験について述べる。
20keV)軽イオンの飛程およびストラグリングの計算曽根 和穂
JAERI-M 6293, 42 Pages, 1975/11
プラズマと真空壁表面との相互作用の研究にとって不可欠なパラメータであるイオンのエネルギー損失、飛程およびそのストラグリングの計算を行い、その結果を一覧表にして示した。計算はLindhardらの確率論的な方法に基くものである。また、イオンについては、0.1~20keVのエネルギーを有する軽イオン(H、D、T、He)を選んだ。またこれらの高速イオンの照射によって生み出される格子原子のはじき出し損傷に関して、損傷効率および平均的なDPA値の計算値も同時に示した。本計算のために作成したプログラムも巻末に掲げた。
