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イオンビーム検出器 NEW

国内特許コード P180015492
整理番号 1124
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2006-038533
公開番号 特開2007-218696
登録番号 特許第4547507号
出願日 平成18年2月15日(2006.2.15)
公開日 平成19年8月30日(2007.8.30)
登録日 平成22年7月16日(2010.7.16)
発明者
  • 野田 章
  • 岩下 芳久
  • 中村 衆
  • 大道 博行
  • 山田 聡
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 イオンビーム検出器 NEW
発明の概要 【課題】生成されるイオンビームのエネルギーが即座に判り、かつ、レーザー照射を行いながら、リアルタイムでイオンビームの計測が可能なイオンビーム検出器を実現する。
【解決手段】本発明のイオンビーム検出器1は、イオン3に混在するX線を透過させ、かつイオン3を光に変換する光変換部7と、光変換部7にて変換されたイオン3由来の光を電気信号として検出する光検出部9と、イオン3が光変換部7に到達するまでの飛行時間を計測する飛行時間計測部10とを有し、光変換部7がイオン3を受光する側に、イオン3に混在する電子を除去する電子除去部5と、イオン3に混在する光を遮光する遮光部6とを備えるとともに、光変換部7と光検出部9との間に、光変換部7に入射するイオン3の光軸に対し湾曲した湾曲部8が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、高強度のレーザーを物質に照射する際に発生するイオンビームを計測するために、主にCR39等の固体飛跡検出器が用いられてきた。高強度のレーザーを物質に照射するという実験環境下では、光、X線、及び電子がイオンビームと混在してしまう。このため、原子核実験等で使用されるSSD、MCP等のオンライン検出器によりイオンビームを計測すると、検出されるイオン信号のS/N比を充分に取ることができなくなる。



一方、上述の固体飛跡検出器CR39は、イオンビーム以外の光、X線、及び電子に感度がないので、高強度のレーザーを物質に照射する際に発生するイオンビームを計測するのに最適とされている。



固体飛跡検出器CR39によるイオンビーム検出原理は、以下の通りである。



すなわち、CR39中にイオンビームを入射すると、その飛跡に沿って局所的に損傷が残るようになる。この損傷が残ったCR39を、真空槽から取り出し、NaOH等の塩基で化学的に処理(エッチング)する。これにより、損傷を受けていない場所におけるエッチング速度に対し、飛跡に沿ったエッチング速度が大きくなる。このため、CR39には、瘢痕(エッチピット)が形成される。そして、光学顕微鏡により視野を走査し、CR39に形成された瘢痕を数えることで、イオンビームのエネルギーを測定する。



また、例えば特許文献1には、飛行時間型質量分析装置に具備されたレーザ測定装置が開示されている。
【特許文献1】
特開2003-139743号公報(2003年 5月14日)

産業上の利用分野


本発明は、イオンビーム検出器に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
イオン源から発生するイオンビームを検出するイオンビーム検出器であって、
上記イオンビームに混在するX線を透過させ、かつ上記イオンビームを光に変換する光変換部と、
上記光変換部にて変換されたイオンビーム由来の光を電気信号として検出する光検出部と、
上記イオンビームが上記光変換部に到達するまでの飛行時間を計測する飛行時間計測部とを有し、
上記光変換部がイオンビームを受ける側に、上記イオンビームに混在する電子を除去する電子除去部と、上記イオンビームに混在する光を遮光する遮光部とを備えるとともに、
上記光変換部と上記光検出部との間に、光変換部に入射するイオンビームの光軸に対し湾曲した湾曲部が形成されていることを特徴とするイオンビーム検出器。

【請求項2】
上記電子除去部は、2極電磁石を備え、
2極電磁石は、発生する磁界の方向が上記イオンビームの光軸と垂直になるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のイオンビーム検出器。

【請求項3】
上記遮光部は、上記イオンビームに混在する光をイオン源側へ反射させるとともに、イオンビームを透過させる金属膜であることを特徴とする請求項1または2に記載のイオンビーム検出器。

【請求項4】
上記光変換部がプラスチックシンチレーターであることを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載のイオンビーム検出器。

【請求項5】
上記湾曲部には、上記光変換部にて変換されたイオンビーム由来の光を減光させる減光フィルターが設けられていることを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載のイオンビーム検出器。

【請求項6】
上記湾曲部には、上記光変換部にて変換されたイオンビーム由来の光を選択的に透過させる選択フィルターが設けられていることを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載のイオンビーム検出器。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006038533thum.jpg
出願権利状態 登録
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