JPH05273355A - イオン・中性粒子計数装置 - Google Patents
イオン・中性粒子計数装置Info
- Publication number
- JPH05273355A JPH05273355A JP1796293A JP1796293A JPH05273355A JP H05273355 A JPH05273355 A JP H05273355A JP 1796293 A JP1796293 A JP 1796293A JP 1796293 A JP1796293 A JP 1796293A JP H05273355 A JPH05273355 A JP H05273355A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- neutral
- ion
- thin film
- charged particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 イオン粒子や中性粒子の分離・計数が容易
で、装置の小型化が図れるイオン・中性粒子計数装置を
提供すること。 【構成】 入射する中性粒子とイオン粒子の内イオン粒
子を減速させる荷電粒子減速装置（電極３からなる）
と、該荷電粒子減速装置を通過した粒子の内所定のしき
い値エネルギー以上の粒子（主として中性粒子）を通過
するとともに中性粒子から電子をはぎ取るか又は付加し
てイオン化する性質を有する物質からなる薄膜６と、該
薄膜６を通過した主としてイオン化された中性粒子を計
数する荷電粒子測定装置７とによって構成する。
で、装置の小型化が図れるイオン・中性粒子計数装置を
提供すること。 【構成】 入射する中性粒子とイオン粒子の内イオン粒
子を減速させる荷電粒子減速装置（電極３からなる）
と、該荷電粒子減速装置を通過した粒子の内所定のしき
い値エネルギー以上の粒子（主として中性粒子）を通過
するとともに中性粒子から電子をはぎ取るか又は付加し
てイオン化する性質を有する物質からなる薄膜６と、該
薄膜６を通過した主としてイオン化された中性粒子を計
数する荷電粒子測定装置７とによって構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン粒子又は中性粒
子を計数するイオン・中性粒子計数装置に関するもので
ある。
子を計数するイオン・中性粒子計数装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】従来この
種の装置において、入射する中性粒子とイオン粒子をそ
れぞれ計測するためには、まず寸法的・電位的に大きな
ディフレクターを用いて該中性粒子とイオン粒子を分離
する必要があった。つまり両者の分離のみのために大き
な空間が必要とされていた。
種の装置において、入射する中性粒子とイオン粒子をそ
れぞれ計測するためには、まず寸法的・電位的に大きな
ディフレクターを用いて該中性粒子とイオン粒子を分離
する必要があった。つまり両者の分離のみのために大き
な空間が必要とされていた。
【０００３】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、イオン粒子や中性粒子の分離・計数
が容易で、装置の小型化が図れるイオン・中性粒子計数
装置を提供することにある。
あり、その目的は、イオン粒子や中性粒子の分離・計数
が容易で、装置の小型化が図れるイオン・中性粒子計数
装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、入射する中性粒子とイオン粒子の内イオン
粒子を減速させる荷電粒子減速装置（電極３）と、該荷
電粒子減速装置を通過した粒子の内所定のしきい値エネ
ルギー以上の粒子（主として中性粒子）を通過するとと
もに中性粒子から電子をはぎ取るか又は付加してイオン
化する性質を有する物質からなる薄膜６と、該薄膜６を
通過した主としてイオン化された中性粒子を計数する荷
電粒子測定装置７とによって中性粒子計数装置を構成し
た。
め本発明は、入射する中性粒子とイオン粒子の内イオン
粒子を減速させる荷電粒子減速装置（電極３）と、該荷
電粒子減速装置を通過した粒子の内所定のしきい値エネ
ルギー以上の粒子（主として中性粒子）を通過するとと
もに中性粒子から電子をはぎ取るか又は付加してイオン
化する性質を有する物質からなる薄膜６と、該薄膜６を
通過した主としてイオン化された中性粒子を計数する荷
電粒子測定装置７とによって中性粒子計数装置を構成し
た。
【０００５】また本発明は、入射する中性粒子とイオン
粒子の内イオン粒子を加速させる荷電粒子加速装置（電
極３）と、該荷電粒子加速装置を通過した粒子の内所定
のしきい値エネルギー以上の粒子（主としてイオン粒
子）を通過する薄膜６と、該薄膜６を通過した主として
イオン粒子を計数する荷電粒子測定装置７とによってイ
オン粒子計数装置を構成した。
粒子の内イオン粒子を加速させる荷電粒子加速装置（電
極３）と、該荷電粒子加速装置を通過した粒子の内所定
のしきい値エネルギー以上の粒子（主としてイオン粒
子）を通過する薄膜６と、該薄膜６を通過した主として
イオン粒子を計数する荷電粒子測定装置７とによってイ
オン粒子計数装置を構成した。
【０００６】
【作用】上記中性粒子計数装置によれば、イオン粒子だ
けが荷電粒子減速装置によって減速されてそのエネルギ
ーが低くなる。このため薄膜６の膜厚を適当に選択して
おけば該薄膜６は殆ど中性粒子しか通過できなくなる。
しかも中性粒子は該薄膜６によってイオン化されるた
め、容易に荷電粒子測定装置７によって計数される。
けが荷電粒子減速装置によって減速されてそのエネルギ
ーが低くなる。このため薄膜６の膜厚を適当に選択して
おけば該薄膜６は殆ど中性粒子しか通過できなくなる。
しかも中性粒子は該薄膜６によってイオン化されるた
め、容易に荷電粒子測定装置７によって計数される。
【０００７】一方上記イオン粒子計数装置によれば、イ
オン粒子だけが荷電粒子加速装置によって加速されてそ
のエネルギーが高くなる。このため薄膜６の膜厚を適当
に選択しておけば該薄膜６は殆どイオン粒子しか通過で
きなくなる。従って容易にイオン粒子が分離でき、容易
に荷電粒子測定装置７によって計数される。
オン粒子だけが荷電粒子加速装置によって加速されてそ
のエネルギーが高くなる。このため薄膜６の膜厚を適当
に選択しておけば該薄膜６は殆どイオン粒子しか通過で
きなくなる。従って容易にイオン粒子が分離でき、容易
に荷電粒子測定装置７によって計数される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の１実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１はこのイオン・中性粒子計数装置の
全体概要図である。同図に示すようにこのイオン・中性
粒子計数装置は、電極３と、その下方に設置された薄膜
６と、さらにその下方に設置された荷電粒子測定装置７
によって構成されている。以下各構成部品について説明
する。
細に説明する。図１はこのイオン・中性粒子計数装置の
全体概要図である。同図に示すようにこのイオン・中性
粒子計数装置は、電極３と、その下方に設置された薄膜
６と、さらにその下方に設置された荷電粒子測定装置７
によって構成されている。以下各構成部品について説明
する。
【０００９】電極３はメッシュ状に構成され、該電極３
に入射する中性粒子ビーム１やイオンビーム２を通過で
きるようにされている。そして電極３を直流電源１０に
接続し、且つ薄膜６に接続し、該電極３に入射するイオ
ンビーム２を減速或いは加速する。
に入射する中性粒子ビーム１やイオンビーム２を通過で
きるようにされている。そして電極３を直流電源１０に
接続し、且つ薄膜６に接続し、該電極３に入射するイオ
ンビーム２を減速或いは加速する。
【００１０】薄膜６は、測定したいイオン粒子又は中性
粒子の飛程がわかっている物質で作られており、その膜
厚は測定したいイオン粒子又は中性粒子の飛程より薄く
（つまり該粒子等が通過できる厚みに）形成されてい
る。この飛程は実験データ等から統計的に導き出され
る。
粒子の飛程がわかっている物質で作られており、その膜
厚は測定したいイオン粒子又は中性粒子の飛程より薄く
（つまり該粒子等が通過できる厚みに）形成されてい
る。この飛程は実験データ等から統計的に導き出され
る。
【００１１】ここで図２はこの薄膜６に入射する粒子の
動作を説明するための図である。同図において１′と
２′はそれぞれ薄膜６を通過するために必要なエネルギ
ーを持っている中性粒子ビームとイオンビームであり、
１２は該薄膜６を通過するために必要なしきい値エネル
ギー以下のエネルギーを有する低エネルギービームであ
る。つまりこれらの各ビーム１′，２′，１２が薄膜６
に入射した場合、中性粒子ビーム１′とイオンビーム
２′はこれを通過できる（但しいずれも減速されたビー
ム８，９となる）が、低エネルギービーム１２はこれを
通過できず、薄膜６内に留まる。
動作を説明するための図である。同図において１′と
２′はそれぞれ薄膜６を通過するために必要なエネルギ
ーを持っている中性粒子ビームとイオンビームであり、
１２は該薄膜６を通過するために必要なしきい値エネル
ギー以下のエネルギーを有する低エネルギービームであ
る。つまりこれらの各ビーム１′，２′，１２が薄膜６
に入射した場合、中性粒子ビーム１′とイオンビーム
２′はこれを通過できる（但しいずれも減速されたビー
ム８，９となる）が、低エネルギービーム１２はこれを
通過できず、薄膜６内に留まる。
【００１２】荷電粒子測定装置７は、通常ファラデーカ
ップと呼ばれているものであり、薄膜６を通過したビー
ムが入射し、その粒子のもつ電荷を電流として該荷電粒
子測定装置７に接続した電流計１１で測定するものであ
る。なお、直流電源１３は荷電粒子測定装置７内の電荷
を逃がさないようにするために接続されている。
ップと呼ばれているものであり、薄膜６を通過したビー
ムが入射し、その粒子のもつ電荷を電流として該荷電粒
子測定装置７に接続した電流計１１で測定するものであ
る。なお、直流電源１３は荷電粒子測定装置７内の電荷
を逃がさないようにするために接続されている。
【００１３】なお、該荷電粒子測定装置７に中性粒子ビ
ームのみが入射した場合は、電流計１１で計測される電
流値は０となり、このままではその測定ができない。
ームのみが入射した場合は、電流計１１で計測される電
流値は０となり、このままではその測定ができない。
【００１４】次にこの装置を用いて中性粒子とイオン粒
子が混合したビームの中から中性粒子のみを計数する実
施例について説明する。
子が混合したビームの中から中性粒子のみを計数する実
施例について説明する。
【００１５】この場合上記図１に示す装置の電極３に
は、該電極３を通過するイオン粒子を減速させる方向の
電位を印加しておく。
は、該電極３を通過するイオン粒子を減速させる方向の
電位を印加しておく。
【００１６】また薄膜６としては通称荷電変換フィルム
と呼ばれるものを用いる。この荷電変換フィルムはカー
ボン膜や希ガス等を用いて構成され、該荷電変換フィル
ムに入射する中性粒子を荷電変換してイオン化する性質
（中性粒子の電子をはぎ取る性質或いは電子を付加する
性質）を有するものである。つまりこの実施例に用いる
薄膜６は、低エネルギービームの通過を阻止するととも
に該薄膜６を通過する中性粒子をイオン化する性質を有
する。
と呼ばれるものを用いる。この荷電変換フィルムはカー
ボン膜や希ガス等を用いて構成され、該荷電変換フィル
ムに入射する中性粒子を荷電変換してイオン化する性質
（中性粒子の電子をはぎ取る性質或いは電子を付加する
性質）を有するものである。つまりこの実施例に用いる
薄膜６は、低エネルギービームの通過を阻止するととも
に該薄膜６を通過する中性粒子をイオン化する性質を有
する。
【００１７】そしてまず図１に示す装置の電極３に中性
粒子ビーム１とイオンビーム２を入射させる（通常イオ
ンビームと中性粒子ビームが並進してくる場合、ほぼ同
一の並進エネルギーを持っている）と、中性粒子ビーム
１の方はこれをそのまま通過していくが、イオンビーム
２の方は該電極３の電位によって減速され、そのエネル
ギーが低下される。
粒子ビーム１とイオンビーム２を入射させる（通常イオ
ンビームと中性粒子ビームが並進してくる場合、ほぼ同
一の並進エネルギーを持っている）と、中性粒子ビーム
１の方はこれをそのまま通過していくが、イオンビーム
２の方は該電極３の電位によって減速され、そのエネル
ギーが低下される。
【００１８】そしてこの中性粒子ビーム１とイオンビー
ム２が薄膜６に入射すると、低エネルギーのイオンビー
ム２の方は殆どこれを通過できず該薄膜６内に留まり、
従って主として中性粒子ビーム１のみがこれを通過する
（逆に言えばそのようなしきい値エネルギーレベルとな
るように薄膜６の厚みを設定しておく）。なおこの薄膜
６を通過した中性粒子ビーム１は該薄膜６によってイオ
ン化される。
ム２が薄膜６に入射すると、低エネルギーのイオンビー
ム２の方は殆どこれを通過できず該薄膜６内に留まり、
従って主として中性粒子ビーム１のみがこれを通過する
（逆に言えばそのようなしきい値エネルギーレベルとな
るように薄膜６の厚みを設定しておく）。なおこの薄膜
６を通過した中性粒子ビーム１は該薄膜６によってイオ
ン化される。
【００１９】そしてこの中性粒子ビーム１は荷電粒子測
定装置７内に入射されるが、このビームはイオン化され
ているので、電流計１１によってその測定を行うことが
できる。
定装置７内に入射されるが、このビームはイオン化され
ているので、電流計１１によってその測定を行うことが
できる。
【００２０】なおこの実施例において、前記薄膜６の膜
厚を増減して（但し前記低エネルギー化されたイオンビ
ームが通過できない厚みの範囲で）、該薄膜６を通過す
る中性粒子ビームのしきい値エネルギーを変えてやれ
ば、荷電粒子測定装置７で計測される計測値が変化する
ので、このデータから該中性粒子ビームのエネルギー分
析をすることもできる。
厚を増減して（但し前記低エネルギー化されたイオンビ
ームが通過できない厚みの範囲で）、該薄膜６を通過す
る中性粒子ビームのしきい値エネルギーを変えてやれ
ば、荷電粒子測定装置７で計測される計測値が変化する
ので、このデータから該中性粒子ビームのエネルギー分
析をすることもできる。
【００２１】次にこの装置を用いて中性粒子とイオン粒
子が混合したビームの中からイオンビームのみを計数す
る実施例について説明する。
子が混合したビームの中からイオンビームのみを計数す
る実施例について説明する。
【００２２】この実施例の場合上記図１に示す装置の電
極３には、該電極３を通過するイオン粒子を加速する方
向の電位を印加しておく。
極３には、該電極３を通過するイオン粒子を加速する方
向の電位を印加しておく。
【００２３】また薄膜６は下記する高エネルギー化され
たイオンビーム２のみを通過し中性粒子ビーム１を通過
しない厚みに構成しておく。
たイオンビーム２のみを通過し中性粒子ビーム１を通過
しない厚みに構成しておく。
【００２４】そして図１に示す装置の電極３に中性粒子
ビーム１とイオンビーム２を入射させると、中性粒子ビ
ーム１の方はこれをそのまま通過していくが、イオンビ
ーム２の方は該電極３の電位によって加速され、高エネ
ルギー化される。
ビーム１とイオンビーム２を入射させると、中性粒子ビ
ーム１の方はこれをそのまま通過していくが、イオンビ
ーム２の方は該電極３の電位によって加速され、高エネ
ルギー化される。
【００２５】そしてこの中性粒子ビーム１とイオンビー
ム２が薄膜６に入射すると、中性粒子ビーム１の方は殆
どこれを通過できず該薄膜６内に留まり、主としてイオ
ンビーム２のみがこれを通過する。
ム２が薄膜６に入射すると、中性粒子ビーム１の方は殆
どこれを通過できず該薄膜６内に留まり、主としてイオ
ンビーム２のみがこれを通過する。
【００２６】そしてこのイオンビーム２は荷電粒子測定
装置７内に入射され、電流計１１によってその測定が行
なわれる。
装置７内に入射され、電流計１１によってその測定が行
なわれる。
【００２７】なおこの実施例においては、前記薄膜６の
膜厚を増減して（但し前記中性粒子ビームが通過できな
い範囲で）該薄膜６を通過するイオンビームのしきい値
エネルギーを変えたり、電極３の電位を変化させてその
エネルギーレベルを増減させることによって、荷電粒子
測定装置７で計測される計測値を変化させ、このデータ
から該イオンビームのエネルギー分析をすることもでき
る。
膜厚を増減して（但し前記中性粒子ビームが通過できな
い範囲で）該薄膜６を通過するイオンビームのしきい値
エネルギーを変えたり、電極３の電位を変化させてその
エネルギーレベルを増減させることによって、荷電粒子
測定装置７で計測される計測値を変化させ、このデータ
から該イオンビームのエネルギー分析をすることもでき
る。
【００２８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるイオン・中性粒子計数装置によれば、以下のような
優れた効果を有する。 電極等からなる荷電粒子加減速装置と、所定のしきい
値エネルギー以上のエネルギーを有する粒子を通過する
性質の物質からなる薄膜中に、中性粒子ビームやイオン
ビームを通過させることで、これらビームを容易に分離
することができる。
かるイオン・中性粒子計数装置によれば、以下のような
優れた効果を有する。 電極等からなる荷電粒子加減速装置と、所定のしきい
値エネルギー以上のエネルギーを有する粒子を通過する
性質の物質からなる薄膜中に、中性粒子ビームやイオン
ビームを通過させることで、これらビームを容易に分離
することができる。
【００２９】また前記薄膜として中性粒子をイオン化
する性質を有する物質を用いれば、中性粒子を容易にイ
オン化でき、これによって該中性粒子ビームの計測が容
易にできる。
する性質を有する物質を用いれば、中性粒子を容易にイ
オン化でき、これによって該中性粒子ビームの計測が容
易にできる。
【００３０】構造が簡単で部品点数が少なく、小型で
安価なイオン・中性粒子計数装置を製作できる。
安価なイオン・中性粒子計数装置を製作できる。
【図１】本発明の１実施例にかかるイオン・中性粒子計
数装置の全体概要図である。
数装置の全体概要図である。
【図２】薄膜６に入射する粒子の動作を説明するための
図である。
図である。
１ 中性粒子ビーム ２ イオンビーム ３ 電極 ６ 薄膜 ７ 荷電粒子測定装置
Claims (2)
- 【請求項１】 入射する中性粒子とイオン粒子の内イオ
ン粒子を減速させる荷電粒子減速装置と、該荷電粒子減
速装置を通過した粒子の内所定のしきい値エネルギー以
上の主として中性粒子を通過させるとともに該中性粒子
から電子をはぎ取るか又は付加してイオン化する性質を
有する物質からなる薄膜と、該薄膜を通過した主として
イオン化された中性粒子を計数する荷電粒子測定装置と
を具備することを特徴とする中性粒子計数装置。 - 【請求項２】 入射する中性粒子とイオン粒子の内イオ
ン粒子を加速させる荷電粒子加速装置と、該荷電粒子加
速装置を通過した粒子の内所定のしきい値エネルギー以
上の主としてイオン粒子を通過する薄膜と、該薄膜を通
過した主としてイオン粒子を計数する荷電粒子測定装置
とを具備することを特徴とするイオン粒子計数装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2575492 | 1992-01-16 | ||
| JP4-25754 | 1992-01-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273355A true JPH05273355A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=12174625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1796293A Pending JPH05273355A (ja) | 1992-01-16 | 1993-01-08 | イオン・中性粒子計数装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05273355A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008530759A (ja) * | 2005-02-16 | 2008-08-07 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | イオンビーム測定装置および方法 |
-
1993
- 1993-01-08 JP JP1796293A patent/JPH05273355A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008530759A (ja) * | 2005-02-16 | 2008-08-07 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | イオンビーム測定装置および方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5319212A (en) | Method of monitoring ion beam current in ion implantation apparatus for use in manufacturing semiconductors | |
| Baker et al. | Elastic forward and backward scattering of π− and K-mesons at 5.2 and 7.0 GeV/c | |
| Gspann | Negatively charged helium-4 clusters | |
| JPH05273355A (ja) | イオン・中性粒子計数装置 | |
| Fujita et al. | Two-dimensional focal plane counter with induction readout | |
| Gottdang et al. | The novel HVEE multi-element AMS system | |
| Daĭon et al. | Spark detectors for charged particles | |
| Ketzer et al. | A fast tracker for COMPASS based on the GEM | |
| Kilcher et al. | Very low energy conversion electron detection system at the ISOCELE on-line isotope separator, Orsay | |
| Eland | Improved resolution in fixed‐wavelength photoelectron–photoion coincidence spectroscopy | |
| JP2001210267A (ja) | 粒子検出器及びこれを用いた質量分析器 | |
| Beghini et al. | A compact parallel plate detector for heavy ion reaction studies | |
| Papadopoulos | A study of the liquid Pr-ion source | |
| McClure et al. | Proportional counter for detection of ions and atoms in kiloelectronvolt energy range | |
| Suter | Challenging developments in three decades of accelerator mass spectrometry at ETH: from large particle accelerators to table size instruments | |
| JPS6235253Y2 (ja) | ||
| CN209945947U (zh) | 一种新型离子测量仪 | |
| SU1274546A1 (ru) | Детектор дл масс-сепаратора элементарных частиц | |
| Kutschera et al. | Radioisotope detection with the Argonne FN tandem accelerator | |
| Platchkov et al. | A large size MICROMEGAS detector for the COMPASS experiment at CERN | |
| Rautenbach et al. | The influence of gas scattering in different regions of an isotope separator on contamination | |
| Olsen | Position-sensitive detector for heavy atomic particles in the keV energy range | |
| Eaker et al. | Symmetric-to-asymmetric mass ratios for proton-induced fission of Th 232 and U 238 | |
| Seim et al. | On the population of metastable ionic states in electron-capture collisions | |
| McAdams et al. | Hydrogen/deuterium negative ion scaling from a magnetic multipole ion source |