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陽イオンビーム生成用固体材料の表面電子物性

用于产生阳离子束的固体材料的表面电子特性

基本信息

批准号：
06650041
负责人：
河野博之
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

各種の耐熱金属(W,Re,Mo,Ta,Nbなど)を高真空中(Pr=0.2〜20μTorr)で色々な温度(900〜2300K)に加熱して、その表面にアルカリハライド(MX,例えばNaBr,LiI,Kcl,RbBrなど)の分子線を入射させ、熱陽イオン(M^+)の生成効率(β^+)を測定後、そのデータを我々の創案した理論式で解析した。その結果、(1)金属の表面電子物性を支配する仕事関数,特に,熱陽イオンの生成に有効な仕事関数(φ^+)の値は、中間の温度領域(Tm,例えばNaBr/W系でPr=0.2μTorr,入射密度Nが4×10^<13>分子/cm^2secのときには、約1100〜1400K)で最大値を示し、(2)その領域の上限はNに由らないが、しかしPrの増大と共に高温側にシフトする。一方、(3)その下限値は、Prに依らないが、Nの増大と共に高くなる。また、(4)実質的清浄な表面が維持される最低の温度(T^*)は、Prの増加と共に高温側に移動する。一方、(5)表面に吸着した残留ガス成分を、昇温脱離式質量分析法で測定したところ、O^+やCO^+として検出される酸素系化合物の吸着量と、φ^+の変化量との間には、良好な相関々係が確認された。また、(6)熱電子の放射に有効な仕事関数(φ^e)も同様な実験条件の下で測定して、φ^e対Tのパターンが、φ^+対Tと全く同一の様相を示し、最低温度T^*も両者間で一致することを見出した。さらに、(7)表面電子物性のコントラスト(△φ^≠≡φ^+-φ^e)と、その温度依存性なども解明し、例えばWではT=1500〜2200Kの間で△φ^≠=0.7P±0.05eVの一定値となることをつきとめた。さらに、(8)上述のT^*とPrとの定量的な相関関係も追究し、例えばReの場合には、T^*=(2820±36)+(241±15)lagPrの実験式を樹立した。以上の新しい実験データや,理論的な解析結果などは、スエ-デンのウプサラ市で開催された第4回欧州真空会議や、福岡市に於ける日本化学会の九州支部・中国四国支部の合同大会などで,順次講演発表すると共に、それらのエッセンスは、イギリスの国際学術月刊誌Vacuumに掲載が確定しており、現在印刷中である。

Various heat-resistant metals (W, Re, Mo, Ta, Nb) and high vacuum (Pr=0.2~20μTorr), color and temperature (900~2300K), heating and surface heating ( MX, example NaBr, LiI, Kcl, RbBr (など), molecular line incident, hot sun イオンAfter measuring the production efficiency of (M^+) (β^+), we analyzed the theoretical formula of the original case. Result, (1) The surface electronic physical properties of the metal are controlled by the number, special number, and the heat generated by the heat is effectively related. The value of the number (φ^+) and the intermediate temperature range (Tm, for example, NaBr/W system Pr=0.2μTorr, enter Radiation density Nが4×10^<13>molecules/cm^2secのときには, about 1100~1400K) is the maximum夤をshowし、(2)その区の Upper limitはNに于らないが、しかしPrの嗗大と公にHigh temperature sideにシフトする. One party, (3) その下 limit値は, Prに伊らないが, Nの嗗大と公に高くなる.また, (4) The clean surface of the material is maintained and the minimum temperature (T^*) is maintained, and the Pr is increased and the high temperature side is moved. On the one hand, (5) Residual ingredients are adsorbed on the surface, and the ingredients are measured by temperature-rising detachment mass spectrometry, and O^+やCO^ +として検出される acid-based compound’s adsorption amount, φ^+の変化quantity, and good correlation system’s confirmation.また、(6) The effective number of thermal electron emission (φ^e) is measured under the same conditions as φ^e対Tのパターンが, φ^+対Tと全く the same の様phase をshow し, the lowest temperature T^*も両 is consistent することを见出した.さらに, (7) Surface electronic physical properties のコントラスト(△φ^≠≡φ^+-φ^e)と, そのTemperature dependence なども Explained, exampleえばWではT=1500~2200Kの间で△φ^≠=0.7P±0.05eVのsure value となることをつきとめた.さらに, (8) The above-mentioned のT^*とPrとのquantitative なcorrelation もinvestigate し, example えばReのoccasion には, T^*=(2820±36)+(241±15)lagPrの実験式をEstablish した. The above analysis results of the new analysis of the theory, and the analysis results of the above analysis are as follows: The 4th European Vacuum Conference was held in Japan, and the Kyushu Branch of the Japan Chemical Society in Fukuoka City・China The contract meeting of the Shikoku branch was held in Japan, and the lectures were given in order: Vacuum, an international academic monthly journal, has been published and is now in print.