放電効率の良いプラズマを用いた2次電子放出係数測定装置の開発

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研究目的放電効率の良いプラズマを生成し、そこから引き出されたイオンが金属電極に衝突した際に電極から放出される、2次電子を捕集する高精度な2次電子放出係数測定装置の開発を目的とする。研究方法(高エネルギーイオンビーム源の設計・製作)放電状態を目視確認できる、内径15cm、長さ50cmのガラス製真空容器内に、タングステンフィラメント、アノード、及び接地用メッシュ電極を設置し、フィラメントを熱電子が放出する温度まで加熱し、フィラメントーアノード間に印加した電圧で加速し、容器内に注入したアルゴンガスに衝突させてプラズマを生成する。生成されたプラズマの電位を、アノード電極電位制御電源で引き上げることにより、プラズマ中のイオンはプラズマ電位と設置電極との電位差で加速されて高エネルギーイオンビームが生成される。(2次電子測定部の設計・製作)イオンビーム源対向に、接地した測定試料、及び2次電子コレクタを設置することによりイオンビームは測定試料に衝突し、2次電子が放出されそれをコレクタで捕集する。研究成果放電状態が目視で観測出来、イオンビーム源と2次電子測定部が独立した計測用電極材料の交換が簡単な装置を製作した。熱電子を利用した放電効率の良いプラズマを生成し、プラズマ中のイオンを加速して得られた高エネルギーイオンビームをアルミ基板に照射し、放出された2次電子を測定した結果、イオン流入による電流と2次電子電流が観測された。今後、より精度を上げるためには、イオンビームの入射角度、基板絶縁シールド、コレクタ形状の改善が必要である。