6MVタンデム加速器を使った先端計測装置群

6MVタンデム加速器を使った先端計測装置群
6MV tandem accelerator for advanced measurement and analysis
概要 Outline 2015年より稼働を開始する6MVタンデム加速器に設置された12本の最先端ビーム分
析装置により、核反応分析法（NRA）、ラザフォード後方散乱分析法（RBS）、粒子線
励起X線分析法（PIXE）、加速器質量分析法（AMS）などの特徴的な物質分析技術を
提供し、産学官の研究者・技術者のニーズに応えます。
6MV tandem electrostatic accelerator enables us to perform unique physical elements analyses;
nuclear reaction analysis for hydrogen, ultra-high sensitivity accelerator mass spectroscopy (AMS),
microbeam applications, heavy ion RBS/ERDA and PIXE.
筑波大学6MVタンデム加速器～最先端ビーム分析装置群～
Most-advanced 6MV tandem electrostatic accelerator system – Innovative measurement and analysis equipment –
・最大電圧6MV (600万ボルト)のタンデム型静電加速器
・陽子から金までのイオンビームを広いエネルギー範囲で提供可能
・核反応分析(NRA)による軽元素分析
・イオンビーム分析法(RBS/ERDA)による物質構造解析
・加速器質量分析法(AMS)による微量核種検出
・高速イオンビーム照射による半導体素子の放射線耐性試験及び物質加工
粒子線励起Ｘ
線分析PIXE
高分解能イオン
ビーム表面分析
イオンビームによる
物質分析 RBS
反跳水素分析ERDA
γ線放出
陽子弾性散乱同時計
数水素分析
二次電子放出
後方散乱
標的原子の反跳
試料
入射イオン
・エネルギーの損失
・荷電状態の変化
・質量分析
・損傷（格子欠陥の生成）
・電離と励起
イオンビーム照射
(放射線耐性試験等)
重イオン照射加工
Most-advanced tandem electrostatic accelerator with a maximum
acceleration voltage of 6MV.
High energy ion beams from proton to Au ions with a large energy range.
Nuclear reaction analysis (NRA) for hydrogen in material.
Ion beam analysis (RBS/ERDA) for material structure.
Accelerator mass spectrometry (AMS) for high-sensitive detection of
radionuclides.
High energy ion irradiation for semiconductor and materials.
γ線微量元素分析
Ｘ線放出
加速器質量分析AMS
図高速イオンの利用
1μA以上
H
Li
Be
Na
Mg
K
Ca
He
0.1μA以上
0.01μA以上
B
C
N
O
F
Ne
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
ランタ
ノイド
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
図 6MVタンデム加速器で利用できる
代表的なイオンのエネルギー範囲
図タンデム型静電加速器で利用できるイオン種
TECHNICAL GUIDE FOR VISITING USERS
UNIVERSITY OF TSUKUBA MULTI-TANDEM ACCELERATOR FACILITIES
マルチタンデム加速器施設の
マルチタンデム加速器施設の
共用装置
H
A
B
I
H : 陽電子消滅実験装置
I : メスバウアー分光分析装置
J : 重イオンRBS分析装置
K : 宇宙用半導体照射装置
L : 高速重イオン照射加工装置
M : 加速器質量分析(AMS)システム
J K
L
C
A
B
C
D
E
F
G
DE
: 高分解能弾性反跳粒子検出装置
: 汎用イオンビーム分析装置
: 高分解能イオン散乱分析装置
: 粒子線励起Ｘ線分析（PIXE）装置
: マイクロビーム形成システム
: 自動AMS試料処理装置
: AMS用CO2ガス導入型イオン源
M
FG
図 6MVタンデム加速器システム
図先端計測装置群
事例：Case
高エネルギーイオンビームを用いた無機薄膜の評価
（キリンビール株式会社）
Characterization of inorganic films by high energy ion beams
高速重イオンビームを用いたナノ加工技術の開発
（産業技術総合研究所/早稲田大学）
Development of nano region fabrications with swift heavy Ions
製品開発例
低濃度な微小物質の
検出技術
陽電子とイオンビー
ムを用いた複合的先
端分析手法を活用
導波モードセンサーによって、
油分、ビタミン類、タンパク質、
インフルエンザウイルス、金
属ナノ粒子、金属ナノ薄膜、
大腸菌などの検出に成功
新機能材料の開発
図 AlOx-TiOx/PET 試料のS
パラメーターの陽電子打ち込み
エネルギー依存性．
図 AlOx-TiOx/PET 試料の
RBS スペクトル
図 Si酸化膜に形成したナノ孔
図マーカー計測用卓上型導波モードセン
サーシステム
つくばイノベーションアリーナナノテクノロジー拠点（TIA-nano)
Tsukuba Innovation Arena for Nanotechnology (TIA-nano)
2015/01/28-30
nano tech 2015

Download Report