JPH0628774U - 陽電子ビーム電流値モニタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便に低速の陽電子ビームの微小なビーム電
流値を測定できる陽電子ビーム電流値モニタを提供する
ことにある。 【構成】 分析試料１１に入射する陽電子ビームｅ⁺ の
電流値を測定する陽電子ビーム電流値モニタ８におい
て、陽電子ビームｅ⁺ を遮る位置に移動可能な金属片９
と、一方の端子が金属片９に接続されていると共に他方
の端子が接地され、陽電子ビームｅ⁺ が金属片９に入射
する際に金属片９内の電子ｅ^- と対消滅して発生する電
流の値を測定する電流計１０とを備えたことを特徴とし
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、陽電子ビームの電流値を測定する陽電子ビーム電流値モニタに関す る。

【０００２】

【従来の技術】

陽電子は、物質に入射すると周囲の電子と非弾性衝突してエネルギーを失い、 １０^-12 秒程度の短時間で熱エネルギー（ｋＴ）程度まで減速される。熱化され た陽電子は、１０^-10 〜１０^-7秒の寿命で電子と対消滅して約５１１ｋｅＶのγ 線を放出する。このときエネルギーと運動量とが保存されるので、放出されたγ 線を詳細に観測すれば、陽電子が消滅した位置の電子の状態や物質の格子欠陥等 を知ることができる。

【０００３】 このような陽電子を発生させる装置として放射性同位元素を用いた低速陽電子 発生装置がある。この装置は放射性同位元素から放出する高速の陽電子を、減速 材を用いて低速の陽電子ビームとした後、必要な速度に加速し、所定の方向に偏 向して試料に入射させるものである。

【０００４】 ところで、この種の低速陽電子発生装置で発生した陽電子ビームが、分析試料 に入射するときのビーム電流の測定にはセラトロンなどの２次電子増倍管が用い られている。これは、陽電子ビームによって発生する２次電子を順次増倍して信 号として取り出すものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、セラトロンなどの２次電子増倍管では、高電圧電源が必要で、 信号処理系もやや複雑になり、１μＡ程度以下の微小電流ではリニアリティーが 悪い。

【０００６】 そこで、本考案の目的は、上記課題を解決し、簡便に低速の陽電子ビームの微 小なビーム電流値を測定できる陽電子ビーム電流値モニタを提供することにある 。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、分析試料に入射する陽電子ビームの電流 値を測定する陽電子ビーム電流値モニタにおいて、陽電子ビームを遮る位置に移 動可能な金属片と、一方の端子が金属片に接続されていると共に他方の端子が接 地され、陽電子ビームが金属片に入射する際に金属片内の電子と対消滅して発生 する電流の値を測定する電流計とを備えたものである。

【０００８】

【作用】

上記構成によれば、陽電子ビームのビーム電流値を測定するときには、金属片 を陽電子ビームを遮る位置に移動させることにより、分析試料に入射すべく陽電 子ビームが、この金属片に入射して金属片内の電子と対消滅して電流が発生する 。この電流は電流計に流れるので分析試料に入射する陽電子ビームのビーム電流 を正確に測定及び制御することができる。

【０００９】 また、分析試料を分析するときには、金属片を陽電子ビームを遮らない位置に 移動させることにより、ビーム電流が正確に測定された陽電子ビームを分析試料 に入射させることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

【００１１】 図２は本考案の陽電子ビーム電流値モニタを用いた表面分析装置の一実施例の 説明図である。

【００１２】 同図において、表面分析装置１は、真空容器２と、真空容器２内で低速（低エ ネルギー）の陽電子ビームｅ⁺ を発生する線源部３と、線源部３に接続され電磁 的にエネルギー弁別を行い低速の陽電子ｅ⁺ だけを試料部４まで運ぶための４５ °曲線部５と、４５°曲線部５に接続され低速の陽電子ｅ⁺ を必要な速度まで静 電的に加速する直線部６と、直線部６に接続され分析試料を収納する試料部４と 、試料部４に接続され分析試料から放射されるγ線を検出する検出部７とで構成 されている。尚、後述する陽電子ビーム電流値モニタ８は例えば試料部４に設け られている。

【００１３】 線源部３は、例えば²²Ｎａ等のＲＩ（放射性同位元素）を用いて高速の陽電子 ｅ⁺ を発生し、タングステン等の金属からなるリボン状の減速材に入射させて低 速の陽電子ｅ⁺ を発生するようになっている。尚、本実施例では線源部３にＲＩ を用いて陽電子ｅ⁺ を発生させているが、これに限定するものではなく、例えば 電子リニアックで高速の電子ｅ^- を発生してターゲットに入射させて高速の陽電 子ｅ⁺ を発生させた後、減速材を用いて低速の陽電子ｅ⁺ を発生させてもよい。

【００１４】 ４５°曲線部５は、例えばソレノイドコイル５ａを用いて磁界を発生して陽電 子ｅ⁺ を偏向することにより、線源部３で減速しきれずにわずかに残った高速の 陽電子ｅ⁺ と低速の陽電子ｅ⁺ とを弁別して低速の陽電子ｅ⁺ とするようになっ ている。

【００１５】 ここで、図１は本考案の陽電子ビーム電流値モニタの一実施例の概念図である 。

【００１６】 陽電子ビーム電流値モニタ８は、試料部４内に設けられた金属片９と、試料部 ４外に設けられ、一方の端子がこの金属片９に接続され、他方の端子が接地され た電流計１０とで構成されている。

【００１７】 試料部４内には分析試料１１が配置されており、分析試料１１の前方（図の左 側）には陽電子ビームｅ⁺ を遮る位置（図中実線で示す）と、陽電子ビームｅ ⁺ を通過させる位置（図中破線で示す）との間で移動可能な金属片９が配置され ている。尚、金属片９は導体であればよく、特に種類は限定はされない。金属片 ９には電流計１０の一方の端子が接続され、電流計１０の他方の端子は接地され ている。電流計１０は約１０^-14 Ａ程度の微小電流が流れるが、この程度の電流 は市販の電流計で測定することが可能である。また、金属片９には例えば真空容 器２を貫通する絶縁性のロッド（図示せず）を接続して、外部からの操作者の操 作により上下（矢印ａ、ｂ方向）に移動するようになっているが、これに限定さ れず、陽電子ビームｅ⁺ のビーム電流を測定するときには陽電子ビームｅ⁺ を遮 り、分析試料１１を分析するときには陽電子ビームｅ⁺ が分析試料１１に入射す るように形成されていればよい。

【００１８】 次に実施例の作用を述べる。

【００１９】 線源部３からの陽電子ビームｅ⁺ のビーム電流値を測定するときには、金属片 ９を陽電子ビームｅ⁺ を遮るように破線で示す位置から実線で示す位置に（矢印 ａ方向）移動させると、分析試料１１に入射すべく陽電子ビームｅ⁺ が、この金 属片９に入射し、金属片９内の電子ｅ^- と対消滅して電流が発生する。この電流 は電流計１０を介してアース間に流れるので、電流値を電流計１０で測定するこ とができ、その結果分析試料１１に入射する陽電子ビームｅ⁺ のビーム電流を正 確に測定すると共に、ビーム電流を制御することができる。

【００２０】 これに対して、分析試料１１を分析するときには、金属片９を陽電子ビームｅ ⁺ を遮らないように実線で示す位置から破線で示す位置に（矢印ｂ方向）移動さ せると、ビーム電流が正確に制御された（エネルギーの量が正確に制御された） 低速の陽電子ビームｅ⁺ が、分析試料１１に入射し、分析試料１１からγ線（破 線で示す）を発生する。このγ線を検出部７で検出することにより正確な分析を 行うことができる。

【００２１】 このように本実施例においては、陽電子ビームｅ⁺ のビーム電流値を測定する ときには、金属片９を陽電子ビームｅ⁺ を遮る位置に移動させることにより、分 析試料１１に入射すべく陽電子ビームｅ⁺ が、この金属片９に入射して金属片９ 内の電子ｅ^- と対消滅して電流が発生する。この電流は電流計１０に流れるので 分析試料１１に入射する低速の陽電子ビームｅ⁺ の微小な電流値を正確に測定及 び制御することができる。

【００２２】 また、分析試料１１を分析するときには、金属片９を陽電子ビームｅ⁺ を遮ら ない位置に移動させることにより、ビーム電流が正確に測定された陽電子ビーム ｅ⁺ を分析試料１１に入射させることができる。

【００２３】 尚、本実施例では金属片９を試料１１の前面に配置したが、これに限定されず 真空容器２内で陽電子ビームｅ⁺ を遮るように移動可能に配置してあれば他の場 所に配置されていてもよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、分析試料に入射する陽電子ビームの電流値を測 定する陽電子ビーム電流値モニタにおいて、陽電子ビームを遮る位置に移動可能 な金属片と、一方の端子が金属片に接続されていると共に他方の端子が接地され 、陽電子ビームが金属片に入射する際に金属片内の電子と対消滅して発生する電 流の値を測定する電流計とを備えたので、簡単な構成で低速の陽電子ビームの微 小な電流値を測定できる陽電子ビーム電流値モニタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の陽電子ビーム電流値モニタの一実施例
の概念図である。

【図２】図１に示した陽電子ビーム電流値モニタを用い
た表面分析装置の一実施例の説明図である。

【符号の説明】

１ 表面分析装置 ２ 真空容器 ３ 線源部 ４ 試料部 ５ ４５°曲線部 ６ 直線部 ７ 検出部 ８ 陽電子ビーム電流値モニタ ９ 金属片 １０ 電流計 １１ 分析試料

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 分析試料に入射する陽電子ビームの電流
   値を測定する陽電子ビーム電流値モニタにおいて、陽電
   子ビームを遮る位置に移動可能な金属片と、一方の端子
   が該金属片に接続されていると共に他方の端子が接地さ
   れ、前記陽電子ビームが前記金属片に入射する際に該金
   属片内の電子と対消滅して発生する電流の値を測定する
   電流計とを備えたことを特徴とする陽電子ビーム電流値
   モニタ。