C60イオンに対する阻止能は炭素イオンの60倍か？～二次粒子測定によるアプローチ

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従来の重イオンをはるかに超える高密度エネルギー付与のツールとしてビーム利用の拡大が期待されるフラーレンイオンについて、「C60イオンに対する固体標的の阻止能が、同じ速度の炭素イオンに対する阻止能の60倍になるのか？」という疑問に答えることを全体構想とする。令和4年度は、電子的阻止能に密接に関係する二次電子収量を炭素薄膜標的について測定した。測定には、量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所イオン照射研究施設(TIARA)の400kVイオン注入装置、3MVタンデム加速器を使用し、540 keV～6 MeVのC60イオン、及びC60イオンと同じ速度の30～150 keVのCイオンを用いた。一方、核的阻止能と密接に関係するスパッタリング収量の測定については、0.5～150 keV/atomのC60イオン、C70イオン、Cイオン照射した炭素標的のスパッタリング収量の測定を前年度に終え、現在、結果を整理・解析中である。また、C60イオン、C70イオンによる金標的のスパッタリングに関しては、入射イオン1原子当たりで比べるとスパッタリング収量がほぼ等しいこと、速度の等しいCイオンによるスパッタリング収量の120～240倍程度になり、核的阻止能に依存することを明らかにした。以上の結果をまとめて国際会議で発表した。