JPH0915340A - 画像処理装置を用いた固体飛跡検出器の評価方法及び装置並びに該評価方法を利用したイオンビームのエネルギー再現性の評価方法 - Google Patents
画像処理装置を用いた固体飛跡検出器の評価方法及び装置並びに該評価方法を利用したイオンビームのエネルギー再現性の評価方法Info
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- JPH0915340A JPH0915340A JP16776595A JP16776595A JPH0915340A JP H0915340 A JPH0915340 A JP H0915340A JP 16776595 A JP16776595 A JP 16776595A JP 16776595 A JP16776595 A JP 16776595A JP H0915340 A JPH0915340 A JP H0915340A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡便な方法でイオンビームの阻止能を測定
し、イオンビームエネルギーの再現性を評価できるよう
にすること。 【解決手段】 入射面上の部分的な領域ごとに異なる厚
さを有するイオンビーム吸収材料からなる階段計１３を
通して固体飛跡検出器１４にイオンビームを照射する。
この固体飛跡検出器の表面をエッチング処理することに
より形成された前記部分的な領域ごとの表面状態を画像
読取装置１５で読み取る。画像処理装置１６は、読み取
られた画像情報を処理して画像の濃淡を数値化する。
し、イオンビームエネルギーの再現性を評価できるよう
にすること。 【解決手段】 入射面上の部分的な領域ごとに異なる厚
さを有するイオンビーム吸収材料からなる階段計１３を
通して固体飛跡検出器１４にイオンビームを照射する。
この固体飛跡検出器の表面をエッチング処理することに
より形成された前記部分的な領域ごとの表面状態を画像
読取装置１５で読み取る。画像処理装置１６は、読み取
られた画像情報を処理して画像の濃淡を数値化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置を用
いた固体飛跡検出器の評価方法及び装置並びに該評価方
法を利用したイオンビームのエネルギー再現性の評価方
法に関する。
いた固体飛跡検出器の評価方法及び装置並びに該評価方
法を利用したイオンビームのエネルギー再現性の評価方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】サイクロトンのような加速器で発生され
たイオンビームを継続的に利用する場合、照射条件の再
現性が重要である。特に、イオンビームエネルギーは照
射した試料の特性に大きな影響を与えるため、高精度で
再現性よく制御する必要がある。一方、イオンビームの
阻止能、ビームエネルギー、欠陥生成位置はお互いに影
響を与えあう因子であり、どれか１つの因子を正確に測
定して再現性を確認することで、加速器の運転条件や照
射条件を調整し、ビームエネルギーを安定させることが
できる。
たイオンビームを継続的に利用する場合、照射条件の再
現性が重要である。特に、イオンビームエネルギーは照
射した試料の特性に大きな影響を与えるため、高精度で
再現性よく制御する必要がある。一方、イオンビームの
阻止能、ビームエネルギー、欠陥生成位置はお互いに影
響を与えあう因子であり、どれか１つの因子を正確に測
定して再現性を確認することで、加速器の運転条件や照
射条件を調整し、ビームエネルギーを安定させることが
できる。
【０００３】従来、このような目的のためのイオンビー
ムの阻止能の測定技術としては、固体飛跡検出器により
イオンビームの飛程を測定する方法（「特願平５−８５
８９８」）、専用の測定装置を使用して飛程を測定する
方法、ラザフォード後方散乱(RBS) を利用し、ビームエ
ネルギーを測定する方法等が知られている。
ムの阻止能の測定技術としては、固体飛跡検出器により
イオンビームの飛程を測定する方法（「特願平５−８５
８９８」）、専用の測定装置を使用して飛程を測定する
方法、ラザフォード後方散乱(RBS) を利用し、ビームエ
ネルギーを測定する方法等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の専用の
測定装置を用いる方法や、ラザフォード後方散乱を利用
する方法は、装置が複雑で、取扱いにも専門の知識が必
要であった。また、従来の固体飛跡検出器を用いた方法
では飛程の数および形状を評価するため、顕微鏡等を用
いて拡大した画像を用いて、肉眼または専用の測定装置
を用いて個々の飛程を計数していた。このため、従来の
方法ではイオンビームの阻止能、ビームエネルギー、欠
陥生成位置等の情報の取得は極めて難しく複雑な装置が
必要であった。
測定装置を用いる方法や、ラザフォード後方散乱を利用
する方法は、装置が複雑で、取扱いにも専門の知識が必
要であった。また、従来の固体飛跡検出器を用いた方法
では飛程の数および形状を評価するため、顕微鏡等を用
いて拡大した画像を用いて、肉眼または専用の測定装置
を用いて個々の飛程を計数していた。このため、従来の
方法ではイオンビームの阻止能、ビームエネルギー、欠
陥生成位置等の情報の取得は極めて難しく複雑な装置が
必要であった。
【０００５】したがって本発明の目的は、簡便な方法で
イオンビームの阻止能を測定し、イオンビームエネルギ
ーの再現性を評価できるようにすることにある。
イオンビームの阻止能を測定し、イオンビームエネルギ
ーの再現性を評価できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、入射面
を有し、この入射面上の部分的な領域ごとに異なる厚さ
を有するイオンビーム吸収材料からなる階段計を通し
て、この階段計の後方に隣接配置された固体飛跡検出器
にイオンビームを照射し、前記固体飛跡検出器の表面の
イオンビーム飛跡をエッチング処理することにより形成
された前記部分的な領域ごとの表面状態を画像読取装置
により読み取り、読み取られた画像情報に濃淡を付与し
て前記固体飛跡検出器の評価を行うことを特徴とする画
像処理装置を用いた固体飛跡検出器の評価方法が得られ
る。
を有し、この入射面上の部分的な領域ごとに異なる厚さ
を有するイオンビーム吸収材料からなる階段計を通し
て、この階段計の後方に隣接配置された固体飛跡検出器
にイオンビームを照射し、前記固体飛跡検出器の表面の
イオンビーム飛跡をエッチング処理することにより形成
された前記部分的な領域ごとの表面状態を画像読取装置
により読み取り、読み取られた画像情報に濃淡を付与し
て前記固体飛跡検出器の評価を行うことを特徴とする画
像処理装置を用いた固体飛跡検出器の評価方法が得られ
る。
【０００７】なお、前記階段計の前方に、入射面を有す
る所定厚さのイオンビーム吸収材料からなる前段アブゾ
ーバーを配置しても良い。
る所定厚さのイオンビーム吸収材料からなる前段アブゾ
ーバーを配置しても良い。
【０００８】また、前記階段計は、異なる面積の複数枚
の金属箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つように
つくられた第１の積層体と、異なる面積の複数枚の金属
箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つようにつくら
れた第２の積層体とを、縦方向および横方向に重ねるこ
とにより、前記厚さの異なる部分領域が前記部分的な領
域としてマトリクス状に配列されて成ることにより、一
枚の前記固体飛跡検出器から複数のデータを取得でき
る。
の金属箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つように
つくられた第１の積層体と、異なる面積の複数枚の金属
箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つようにつくら
れた第２の積層体とを、縦方向および横方向に重ねるこ
とにより、前記厚さの異なる部分領域が前記部分的な領
域としてマトリクス状に配列されて成ることにより、一
枚の前記固体飛跡検出器から複数のデータを取得でき
る。
【０００９】更に、前記マトリクス状に配列された部分
領域の厚さを横軸座標とし、縦軸座標軸上には前記厚さ
の異なる部分領域ごとの前記表面状態中のピットの個
数、形状、大きさに応じた濃度データをプロットするこ
とにより、濃度の最も大きい厚さを前記イオンビームの
阻止能の最大値とし、濃度の０となる最大厚さを前記イ
オンビームの最大透過厚さとして評価結果を得ることが
できる。
領域の厚さを横軸座標とし、縦軸座標軸上には前記厚さ
の異なる部分領域ごとの前記表面状態中のピットの個
数、形状、大きさに応じた濃度データをプロットするこ
とにより、濃度の最も大きい厚さを前記イオンビームの
阻止能の最大値とし、濃度の０となる最大厚さを前記イ
オンビームの最大透過厚さとして評価結果を得ることが
できる。
【００１０】また、前記前段アブゾーバーの厚さを変化
させて、複数種類の異なる厚さの前段アブゾーバー毎に
前記固体飛跡検出器を換えて前記濃度データを求め、こ
れらを同一の前記座標軸上にプロットすることにより、
複数種類の評価結果を得ることができる。
させて、複数種類の異なる厚さの前段アブゾーバー毎に
前記固体飛跡検出器を換えて前記濃度データを求め、こ
れらを同一の前記座標軸上にプロットすることにより、
複数種類の評価結果を得ることができる。
【００１１】本発明によればまた、入射面を有し、この
入射面上の部分的な領域ごとに異なる厚さを有するイオ
ンビーム吸収材料からなる階段計と、この階段計の後方
に隣接配置され、前記階段計を透過したイオンビームが
照射される固体飛跡検出器と、この固体飛跡検出器の表
面のイオンビーム飛跡をエッチング処理することにより
形成された前記部分的な領域ごとの表面状態を読み取る
画像読取装置と、読み取られた画像情報を処理して濃淡
を付与する処理装置と、濃淡を付与された画像を表示す
る表示装置とを備えたことを特徴とする画像処理装置を
用いた固体飛跡検出器の評価装置が得られる。
入射面上の部分的な領域ごとに異なる厚さを有するイオ
ンビーム吸収材料からなる階段計と、この階段計の後方
に隣接配置され、前記階段計を透過したイオンビームが
照射される固体飛跡検出器と、この固体飛跡検出器の表
面のイオンビーム飛跡をエッチング処理することにより
形成された前記部分的な領域ごとの表面状態を読み取る
画像読取装置と、読み取られた画像情報を処理して濃淡
を付与する処理装置と、濃淡を付与された画像を表示す
る表示装置とを備えたことを特徴とする画像処理装置を
用いた固体飛跡検出器の評価装置が得られる。
【００１２】本発明によれば更に、前記階段計の前方
に、入射面を有する所定厚さのイオンビーム吸収材料か
らなる前段アブゾーバーを配置しても良い。
に、入射面を有する所定厚さのイオンビーム吸収材料か
らなる前段アブゾーバーを配置しても良い。
【００１３】加えて、前記階段計は、異なる面積の複数
枚の金属箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つよう
につくられた第１の積層体と、異なる面積の複数枚の金
属箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つようにつく
られた第２の積層体とを縦方向および横方向に積層する
ことにより、前記厚さが異なる部分領域がマトリクス状
に配列されるもので良い。
枚の金属箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つよう
につくられた第１の積層体と、異なる面積の複数枚の金
属箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つようにつく
られた第２の積層体とを縦方向および横方向に積層する
ことにより、前記厚さが異なる部分領域がマトリクス状
に配列されるもので良い。
【００１４】本発明によれば更に、複数種類の評価結果
を記憶する手段を備え、新たな評価を行うたびに以前の
評価結果と比較することによりビームエネルギーの再現
性評価を行い、ビームエネルギーに変化が認められた場
合には、イオンビーム発生源の運転条件や照射条件を調
整することを特徴とするイオンビームのエネルギー再現
性の評価方法が得られる。
を記憶する手段を備え、新たな評価を行うたびに以前の
評価結果と比較することによりビームエネルギーの再現
性評価を行い、ビームエネルギーに変化が認められた場
合には、イオンビーム発生源の運転条件や照射条件を調
整することを特徴とするイオンビームのエネルギー再現
性の評価方法が得られる。
【００１５】
【作用】照射されたイオンビームは、前段アブゾーバー
および階段計を構成する物質中の原子核と反応し電離、
励起によりエネルギーを失う。また、δ線と呼ばれるイ
オンビームによりたたき出された電子も、さらに電離、
励起を起こす。重合体のような有機物質中では長い原子
鎖を切断し遊離基をつくり損傷となる。物質中でのイオ
ンビームの阻止能は、その物質中における飛程の単位長
当たりのエネルギー損失で定義されている。したがっ
て、阻止能が大きいほど損傷の度合いも大きくなる。
および階段計を構成する物質中の原子核と反応し電離、
励起によりエネルギーを失う。また、δ線と呼ばれるイ
オンビームによりたたき出された電子も、さらに電離、
励起を起こす。重合体のような有機物質中では長い原子
鎖を切断し遊離基をつくり損傷となる。物質中でのイオ
ンビームの阻止能は、その物質中における飛程の単位長
当たりのエネルギー損失で定義されている。したがっ
て、阻止能が大きいほど損傷の度合いも大きくなる。
【００１６】前段アブゾーバーおよび階段計を透過した
イオンビームは固体飛跡検出器に到達し、非電離の大き
な粒子の飛跡に沿って固体中に作られた損傷部分を適切
な化学薬品でエッチングすることにより、ピットが形成
される。イオンビームの阻止能が大きいほど形成される
ピットの形状も大きくなるため、得られる濃度も濃くな
る。従って、ピットの外観を画像処理して濃度データと
して測定することにより阻止能を測定することが可能と
なる。
イオンビームは固体飛跡検出器に到達し、非電離の大き
な粒子の飛跡に沿って固体中に作られた損傷部分を適切
な化学薬品でエッチングすることにより、ピットが形成
される。イオンビームの阻止能が大きいほど形成される
ピットの形状も大きくなるため、得られる濃度も濃くな
る。従って、ピットの外観を画像処理して濃度データと
して測定することにより阻止能を測定することが可能と
なる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
例を詳細に説明する。図１は本発明によるイオンビーム
の固体飛跡検出器の評価装置の構成を示す概略構成図で
ある。イオンビーム１１は前段アブゾーバー１２に照射
される。前段アブゾーバー１２は、２次元の入射面を有
し所定の厚さを有するイオンビーム吸収材料からなる。
この前段アブゾーバー１２の後方には、２次元の入射面
を有して、この入射面上の部分的な領域ごとに異なる厚
さを有するイオンビーム吸収材料からなり、前段アブゾ
ーバー１２を透過したビームが照射される階段計１３が
隣接配置される。この階段計１３の後方には、この階段
計１３を透過したビームが入射する固体飛跡検出器１４
が隣接配置されている。イオンビームが入射した固体飛
跡検出器１４の表面のイオンビーム飛跡は、酸またはア
ルカリ等の溶液により化学処理を施すことによりピット
状に形成される。
例を詳細に説明する。図１は本発明によるイオンビーム
の固体飛跡検出器の評価装置の構成を示す概略構成図で
ある。イオンビーム１１は前段アブゾーバー１２に照射
される。前段アブゾーバー１２は、２次元の入射面を有
し所定の厚さを有するイオンビーム吸収材料からなる。
この前段アブゾーバー１２の後方には、２次元の入射面
を有して、この入射面上の部分的な領域ごとに異なる厚
さを有するイオンビーム吸収材料からなり、前段アブゾ
ーバー１２を透過したビームが照射される階段計１３が
隣接配置される。この階段計１３の後方には、この階段
計１３を透過したビームが入射する固体飛跡検出器１４
が隣接配置されている。イオンビームが入射した固体飛
跡検出器１４の表面のイオンビーム飛跡は、酸またはア
ルカリ等の溶液により化学処理を施すことによりピット
状に形成される。
【００１８】固体飛跡検出器１４の表面に形成されたピ
ット形状は、画像読取装置１５により画像情報として読
み取られる。画像読取装置１５としては、イメージスキ
ャナーやテレビカメラが使用できるが、画像の読取精度
はイメージスキャナの方が高い。画像読取装置１５で読
み取られた画像信号は、パーソナルコンピュータのよう
な画像処理装置１６に供給され、この画像情報に含まれ
る、前記ピットの個数あるいは大きさに応じた濃度デー
タに変換される。すなわち、ここでは画像処理装置１６
に含まれる画像処理ソフトウェアにより画像処理装置１
６で読み取られた画像情報が数値化される。
ット形状は、画像読取装置１５により画像情報として読
み取られる。画像読取装置１５としては、イメージスキ
ャナーやテレビカメラが使用できるが、画像の読取精度
はイメージスキャナの方が高い。画像読取装置１５で読
み取られた画像信号は、パーソナルコンピュータのよう
な画像処理装置１６に供給され、この画像情報に含まれ
る、前記ピットの個数あるいは大きさに応じた濃度デー
タに変換される。すなわち、ここでは画像処理装置１６
に含まれる画像処理ソフトウェアにより画像処理装置１
６で読み取られた画像情報が数値化される。
【００１９】図２は図１に示される階段計１３の構成を
示す斜視図である。この階段計１３は、同じ厚さで異な
る面積の複数枚の長方形の金属箔２２−１、２２−２、
２２−３を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つように
つくられた第１の積層体２２と、積層体２２と厚さが異
なり、かつ同じ厚さで異なる面積の複数枚の金属箔２３
−１、２３−２、２３−３を重ね合わせて厚さの異なる
領域を持つようにつくられた第２の積層体２３とを基板
２１上に、横方向および縦方向に相互に積層される。
示す斜視図である。この階段計１３は、同じ厚さで異な
る面積の複数枚の長方形の金属箔２２−１、２２−２、
２２−３を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つように
つくられた第１の積層体２２と、積層体２２と厚さが異
なり、かつ同じ厚さで異なる面積の複数枚の金属箔２３
−１、２３−２、２３−３を重ね合わせて厚さの異なる
領域を持つようにつくられた第２の積層体２３とを基板
２１上に、横方向および縦方向に相互に積層される。
【００２０】このような構造により、階段計１３は透過
イオンビームが入射する面内において、厚さの異なる部
分領域ａ、ｂ、ｃ、…、ｐがマトリクス状に配列され
る。実際に試験した例としては、金属箔２２−１、２２
−２、２２−３は厚さ６μｍのアルミニウム箔であり、
金属箔２３−１、２３−２、２３−３は厚さ８．９μｍ
のアルミニウム箔を３枚使用している。
イオンビームが入射する面内において、厚さの異なる部
分領域ａ、ｂ、ｃ、…、ｐがマトリクス状に配列され
る。実際に試験した例としては、金属箔２２−１、２２
−２、２２−３は厚さ６μｍのアルミニウム箔であり、
金属箔２３−１、２３−２、２３−３は厚さ８．９μｍ
のアルミニウム箔を３枚使用している。
【００２１】なお、用途に応じて、箔の種類、積層体に
おける各箔の厚さ、枚数を変更しても利用上特に問題は
生じない。これらの金属箔を重ね合わせることで、厚さ
の異なる４×４＝１６の領域を持つ階段計１３が得られ
る。これらの１６の領域それぞれの厚さは、０μｍ（箔
なし領域ａ）〜４４．７μｍ（６×３μｍ＋８．９×３
μｍ）の範囲に分布している。
おける各箔の厚さ、枚数を変更しても利用上特に問題は
生じない。これらの金属箔を重ね合わせることで、厚さ
の異なる４×４＝１６の領域を持つ階段計１３が得られ
る。これらの１６の領域それぞれの厚さは、０μｍ（箔
なし領域ａ）〜４４．７μｍ（６×３μｍ＋８．９×３
μｍ）の範囲に分布している。
【００２２】次に、このように構成された装置を用いた
本発明の評価方法を説明する。前段アブゾーバー１２の
入射面にはイオンビーム１１が照射される。イオンビー
ム１１は入射面内に均一に照射される。前段アブゾーバ
ー１２に照射されたイオンビーム１１は、前段アブゾー
バー１２およびこれに隣接する階段計１３を構成する物
質中の原子核と反応し電離、励起によりエネルギーを失
う。また、δ線と呼ばれるイオンビームによりたたき出
された電子も、さらに電離、励起を起こす。物質中での
イオンビームの阻止能は、その物質中における飛程の単
位長当たりのエネルギー損失で定義されている。したが
って、阻止能が大きいほど損傷の度合いも大きくなる。
本発明の評価方法を説明する。前段アブゾーバー１２の
入射面にはイオンビーム１１が照射される。イオンビー
ム１１は入射面内に均一に照射される。前段アブゾーバ
ー１２に照射されたイオンビーム１１は、前段アブゾー
バー１２およびこれに隣接する階段計１３を構成する物
質中の原子核と反応し電離、励起によりエネルギーを失
う。また、δ線と呼ばれるイオンビームによりたたき出
された電子も、さらに電離、励起を起こす。物質中での
イオンビームの阻止能は、その物質中における飛程の単
位長当たりのエネルギー損失で定義されている。したが
って、阻止能が大きいほど損傷の度合いも大きくなる。
【００２３】ここで、イオンビームの透過距離と阻止能
の関係を図３に示す。図３の横軸はイオンビームの透過
距離、縦軸は阻止能（−ｄｅ／ｄｘ）である。図示のよ
うに、イオンビーム停止位置直前で、阻止能は最大値を
示す。この阻止能が最大となるイオンビームの透過距離
と、イオンビームの停止位置を固体飛跡検出器１４を用
いて観測する。このため、階段計１３の厚さの範囲内に
阻止能の最大値、イオンビームの停止位置が含まれるよ
う、評価するイオンビームの種類、エネルギーより前段
アブゾーバー１２の厚さを決定する。
の関係を図３に示す。図３の横軸はイオンビームの透過
距離、縦軸は阻止能（−ｄｅ／ｄｘ）である。図示のよ
うに、イオンビーム停止位置直前で、阻止能は最大値を
示す。この阻止能が最大となるイオンビームの透過距離
と、イオンビームの停止位置を固体飛跡検出器１４を用
いて観測する。このため、階段計１３の厚さの範囲内に
阻止能の最大値、イオンビームの停止位置が含まれるよ
う、評価するイオンビームの種類、エネルギーより前段
アブゾーバー１２の厚さを決定する。
【００２４】イオンビーム１１は、前段アブゾーバー１
２の厚さと階段計１３の厚さ（図２の例ではａ〜ｐの１
６通り）を透過した後に固体飛跡検出器１４に照射され
る。イオンビーム１１が照射された固体飛跡検出器１４
においては、非電離の大きな粒子の飛跡に沿って損傷部
分が固体中に形成されるため、酸またはアルカリ等の溶
液により化学処理（エッチング）を施すことにより、損
傷部分に対応したピットが形成される。この場合、イオ
ンビームの阻止能が大きいほど形成されるピットの形状
も大きくなり、画像濃度も濃くなる。
２の厚さと階段計１３の厚さ（図２の例ではａ〜ｐの１
６通り）を透過した後に固体飛跡検出器１４に照射され
る。イオンビーム１１が照射された固体飛跡検出器１４
においては、非電離の大きな粒子の飛跡に沿って損傷部
分が固体中に形成されるため、酸またはアルカリ等の溶
液により化学処理（エッチング）を施すことにより、損
傷部分に対応したピットが形成される。この場合、イオ
ンビームの阻止能が大きいほど形成されるピットの形状
も大きくなり、画像濃度も濃くなる。
【００２５】これらのピットの外観は画像読取装置１５
により読み取られ、その出力画像信号は、パーソナルコ
ンピュータのような画像処理装置１６に供給される。そ
して、この画像処理装置１６では出力画像情報に含まれ
る、前記ピットの個数あるいは大きさはそれらに応じた
濃度データとして数値化される。ここで、１個の固体飛
跡検出器５からは図２の例ではａ〜ｐの１６通りの厚さ
に対応した複数のデータが得られる。そして、ピットの
数、大きさが大きいほど高濃度の領域として認識され
る。
により読み取られ、その出力画像信号は、パーソナルコ
ンピュータのような画像処理装置１６に供給される。そ
して、この画像処理装置１６では出力画像情報に含まれ
る、前記ピットの個数あるいは大きさはそれらに応じた
濃度データとして数値化される。ここで、１個の固体飛
跡検出器５からは図２の例ではａ〜ｐの１６通りの厚さ
に対応した複数のデータが得られる。そして、ピットの
数、大きさが大きいほど高濃度の領域として認識され
る。
【００２６】この濃度データは、図４に示されるよう
に、前段アブゾーバー１２とこれに隣接する階段計１３
の厚さの合計を横軸とし、画像処理装置１６の出力濃度
値を縦軸とする座標上に濃度データをプロットする。図
４では、前段アブゾーバー１２として厚さを数μｍピッ
チで変化する４種類のアブゾーバーを順次交換使用して
それぞれの場合に異なる固体飛跡検出器１４に対してイ
オンビームを照射し、濃度データを取得する。これらの
データを同じグラフにプロットすることにより、より多
くのデータをもとに、阻止能が最大となる深さ、イオン
ビームの透過深さをより高精度に評価することが出来
る。
に、前段アブゾーバー１２とこれに隣接する階段計１３
の厚さの合計を横軸とし、画像処理装置１６の出力濃度
値を縦軸とする座標上に濃度データをプロットする。図
４では、前段アブゾーバー１２として厚さを数μｍピッ
チで変化する４種類のアブゾーバーを順次交換使用して
それぞれの場合に異なる固体飛跡検出器１４に対してイ
オンビームを照射し、濃度データを取得する。これらの
データを同じグラフにプロットすることにより、より多
くのデータをもとに、阻止能が最大となる深さ、イオン
ビームの透過深さをより高精度に評価することが出来
る。
【００２７】これらの４種類のデータは、図４では黒
丸、白丸、黒四角、白四角の点を繋ぐ曲線群からなるグ
ラフで示されている。このグラフではピットの数、大き
さが大きいほど高濃度の領域として認識される。階段計
１３により分割された範囲全ての濃度データを読み取っ
た後、横軸にアブゾーバーの厚さ（前段アブゾーバー１
２の厚さ＋階段計１３の厚さ）、縦軸に濃度をプロット
する。このグラフ上で最も濃度が大きくなる厚さが阻止
能の最大となる深さであり、濃度が０となる最大厚さが
イオンビームの透過深さである。
丸、白丸、黒四角、白四角の点を繋ぐ曲線群からなるグ
ラフで示されている。このグラフではピットの数、大き
さが大きいほど高濃度の領域として認識される。階段計
１３により分割された範囲全ての濃度データを読み取っ
た後、横軸にアブゾーバーの厚さ（前段アブゾーバー１
２の厚さ＋階段計１３の厚さ）、縦軸に濃度をプロット
する。このグラフ上で最も濃度が大きくなる厚さが阻止
能の最大となる深さであり、濃度が０となる最大厚さが
イオンビームの透過深さである。
【００２８】以上の方法で取得したデータを記憶装置１
７（図１参照）に保存し、評価が必要になる毎に測定を
実施し、以前のデータと比較することでビームエネルギ
ーの再現性を確認することが可能である。そして、ビー
ムエネルギーに変化が認められた場合には、加速器の運
転条件や照射条件を調整することで、ビームエネルギー
の再現性を保証することが可能である。
７（図１参照）に保存し、評価が必要になる毎に測定を
実施し、以前のデータと比較することでビームエネルギ
ーの再現性を確認することが可能である。そして、ビー
ムエネルギーに変化が認められた場合には、加速器の運
転条件や照射条件を調整することで、ビームエネルギー
の再現性を保証することが可能である。
【００２９】
【実施例】図４のデータは次の条件の下で得られたもの
である。
である。
【００３０】加速器：サイクロトロン イオンビーム： 3Ｈｅ 公称エネルギ：２４ＭｅＶ 前段アブゾーバー１２および階段計の素材：高純度アル
ミニウム 階段計１３の厚さの範囲：０μｍ〜４４．７μｍの１６
通り 前段アブゾーバー１２の種類：４種類 図４から次の結果が得られる。
ミニウム 階段計１３の厚さの範囲：０μｍ〜４４．７μｍの１６
通り 前段アブゾーバー１２の種類：４種類 図４から次の結果が得られる。
【００３１】 濃度最大深さ（阻止能が最大となる深さ）：３０９μｍ イオンビーム透過厚さ：３２４μｍ 図５は前段アブゾーバ厚さとサイクロトロン運転条件以
外は基本的に図４の場合と同じ条件であるが、前段アブ
ゾーバー１２は５種類使用し、図４のデータ測定より２
ヶ月経過後に測定したものである。
外は基本的に図４の場合と同じ条件であるが、前段アブ
ゾーバー１２は５種類使用し、図４のデータ測定より２
ヶ月経過後に測定したものである。
【００３２】図５から次の結果が得られる。
【００３３】 濃度最大深さ（阻止能が最大となる深さ）：３１２μｍ イオンビーム透過厚さ：３２７μｍ 図４の場合と比較して、濃度最大深さおよびイオンビー
ム透過厚さのどちらも、３μｍ深くなっていたため照射
条件を３μｍ浅くなる方向に変更することで、ビームエ
ネルギーの再現性が保証される。
ム透過厚さのどちらも、３μｍ深くなっていたため照射
条件を３μｍ浅くなる方向に変更することで、ビームエ
ネルギーの再現性が保証される。
【００３４】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、固体飛跡
検出器を用いて得られたデータに、画像処理技術を適用
するという簡便な方法でイオンビームの阻止能を測定
し、ビームエネルギーの再現性を評価することができ、
次のような効果が得られる。すなわち、 （１）イオンビームの阻止能が最大となる深さ、イオン
ビームの最大透過厚さを簡単に測定できる。 （２）取得したデータの解析が容易である。 （３）取得したデータの保存性に優れ、過去のデータと
の比較も容易である。
検出器を用いて得られたデータに、画像処理技術を適用
するという簡便な方法でイオンビームの阻止能を測定
し、ビームエネルギーの再現性を評価することができ、
次のような効果が得られる。すなわち、 （１）イオンビームの阻止能が最大となる深さ、イオン
ビームの最大透過厚さを簡単に測定できる。 （２）取得したデータの解析が容易である。 （３）取得したデータの保存性に優れ、過去のデータと
の比較も容易である。
【図１】本発明による固体飛跡検出器の評価装置の構成
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図２】図１に示された階段計１３の構成を示す斜視図
である。
である。
【図３】イオンビームの透過距離と阻止能の関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図４】前段アブゾーバーとこれに隣接する階段計の厚
さ方向を横軸とする、画像処理装置の出力濃度値を示す
図である。
さ方向を横軸とする、画像処理装置の出力濃度値を示す
図である。
【図５】２か月経過後において測定された画像処理装置
の出力濃度値を示す図である。
の出力濃度値を示す図である。
１１ イオンビーム １２ 前段アブゾーバー １３ 階段計 １４ 固体飛跡検出器 １５ 画像読取装置 １６ 画像処理装置 １７ 記憶装置 ２１ 基板 ２２ 第１の積層体 ２３ 第２の積層体
Claims (9)
- 【請求項１】 入射面を有し、この入射面上の部分的な
領域ごとに異なる厚さを有するイオンビーム吸収材料か
らなる階段計を通して、この階段計の後方に隣接配置さ
れた固体飛跡検出器にイオンビームを照射し、前記固体
飛跡検出器の表面のイオンビーム飛跡をエッチング処理
することにより形成された前記部分的な領域ごとの表面
状態を画像読取装置により読み取り、読み取られた画像
情報に濃淡を付与して前記固体飛跡検出器の評価を行う
ことを特徴とする画像処理装置を用いた固体飛跡検出器
の評価方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の固体飛跡検出器の評価方
法において、前記階段計の前方に、入射面を有する所定
厚さのイオンビーム吸収材料からなる前段アブゾーバー
を配置することを特徴とする画像処理装置を用いた固体
飛跡検出器の評価方法。 - 【請求項３】 請求項１あるいは２記載の固体飛跡検出
器の評価方法において、前記階段計は、異なる面積の複
数枚の金属箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つよ
うにつくられた第１の積層体と、異なる面積の複数枚の
金属箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つようにつ
くられた第２の積層体とを、縦方向および横方向に重ね
ることにより、前記厚さの異なる部分領域が前記部分的
な領域としてマトリクス状に配列されて成ることによ
り、一枚の前記固体飛跡検出器から複数のデータを取得
できるようにしたことを特徴とする画像処理装置を用い
た固体飛跡検出器の評価方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の固体飛跡検出器の評価方
法において、前記マトリクス状に配列された部分領域の
厚さを横軸座標とし、縦軸座標軸上には前記厚さの異な
る部分領域ごとの前記表面状態中のピットの個数、形
状、大きさに応じた濃度データをプロットすることによ
り、濃度の最も大きい厚さを前記イオンビームの阻止能
の最大値とし、濃度の０となる最大厚さを前記イオンビ
ームの最大透過厚さとして評価結果を得ることを特徴と
する画像処理装置を用いた固体飛跡検出器の評価方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の固体飛跡検出器の評価方
法において、前記前段アブゾーバーの厚さを変化させ
て、複数種類の異なる厚さの前段アブゾーバー毎に前記
固体飛跡検出器を換えて前記濃度データを求め、これら
を同一の前記座標軸上にプロットすることにより、複数
種類の評価結果を得ることを特徴とする画像処理装置を
用いた固体飛跡検出器の評価方法。 - 【請求項６】 入射面を有し、この入射面上の部分的な
領域ごとに異なる厚さを有するイオンビーム吸収材料か
らなる階段計と、 この階段計の後方に隣接配置され、前記階段計を透過し
たイオンビームが照射される固体飛跡検出器と、 この固体飛跡検出器の表面のイオンビーム飛跡をエッチ
ング処理することにより形成された前記部分的な領域ご
との表面状態を読み取る画像読取装置と、 読み取られた画像情報を処理して濃淡を付与する処理装
置と、 濃淡を付与された画像を表示する表示装置とを備えたこ
とを特徴とする画像処理装置を用いた固体飛跡検出器の
評価装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の固体飛跡検出器の評価装
置において、前記階段計の前方に、入射面を有する所定
厚さのイオンビーム吸収材料からなる前段アブゾーバー
を配置することを特徴とする画像処理装置を用いた固体
飛跡検出器の評価装置。 - 【請求項８】 請求項６あるいは７記載の固体飛跡検出
器の評価装置において、前記階段計は、異なる面積の複
数枚の金属箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つよ
うにつくられた第１の積層体と、異なる面積の複数枚の
金属箔を重ね合わせて厚さの異なる領域を持つようにつ
くられた第２の積層体とを縦方向および横方向に積層す
ることにより、前記厚さが異なる部分領域がマトリクス
状に配列されることを特徴とするイオンビームの飛跡検
出装置。 - 【請求項９】 請求項５記載の複数種類の評価結果を記
憶する手段を備え、新たな評価を行うたびに以前の評価
結果と比較することによりビームエネルギーの再現性評
価を行い、ビームエネルギーに変化が認められた場合に
は、イオンビーム発生源の運転条件や照射条件を調整す
ることを特徴とするイオンビームのエネルギー再現性の
評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16776595A JPH0915340A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 画像処理装置を用いた固体飛跡検出器の評価方法及び装置並びに該評価方法を利用したイオンビームのエネルギー再現性の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16776595A JPH0915340A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 画像処理装置を用いた固体飛跡検出器の評価方法及び装置並びに該評価方法を利用したイオンビームのエネルギー再現性の評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0915340A true JPH0915340A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=15855690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16776595A Pending JPH0915340A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 画像処理装置を用いた固体飛跡検出器の評価方法及び装置並びに該評価方法を利用したイオンビームのエネルギー再現性の評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0915340A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015520362A (ja) * | 2012-04-25 | 2015-07-16 | イオン・ビーム・アプリケーションズ・エス・アー | ハドロンビーム検証用の装置及び方法 |
| KR101668976B1 (ko) * | 2016-01-07 | 2016-10-24 | 정권 | 라돈비적 판독방법 |
-
1995
- 1995-07-03 JP JP16776595A patent/JPH0915340A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015520362A (ja) * | 2012-04-25 | 2015-07-16 | イオン・ビーム・アプリケーションズ・エス・アー | ハドロンビーム検証用の装置及び方法 |
| KR101668976B1 (ko) * | 2016-01-07 | 2016-10-24 | 정권 | 라돈비적 판독방법 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000621 |