イオン衝撃による固体励起の原子的過程の研究

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本年度は、理論では山村による、時間発展的非線型モンテカルロシミュレーションコードの開発による非線型スパッタリングの解析、又実験では、森田によるレーザー誘起共鳴イオン化測定装置の試作ならびに志水による電子衝撃によるpost-ionizerの試作が行われた。 得られた成果は次の通りである。(1) すでに開発されているACATコードを改良して、時間発展的モンテカルロコードを開発してスパッタリング現象に応用した結果、カスケード内で運動する2つの反跳原子の衝突を考慮するのとしないのとでは、スパッタリング収量の時間依存性に大きな差異が生じる事が明らかとなった。(2) 放出中性原子を選択的に共鳴電離し、測定するための重要実験装置である波長可変色素レーザーを設置し、更に、イオン化させるため2つの異った波長のレーザー(基本波長4691Åおよび第2高調波2345.5Å)を発振させ、イオンビームと同期させて超高真空散乱槽に導入出来るようにした。(3) 【Ar^+】イオン衝撃における衝撃エネルギーと表面原子衝突過程との相関関係を明らかにするため、Ni表面上のAu原子の脱離を予備的に後方散乱法を用いて測定を行い、5KeVでは、Au原子はカスケード衝突で生成された反跳Ni原子との衝突により脱離すること、又 0.5KeVでは、入射イオンにより直接反跳されたAu原子がNi原子に散乱されて脱離されることが明らかとなった。(4) 高性能永久磁石(ALNICO-10)を内蔵した新らしい電子衝撃型イオン化方式を開発し、予備実験を行った結果、従来のものに比べて数倍イオン化効率が増加することを確認した。 現在更に改良を加えてレーザー励起イオン化方式との組み合わせを実現すべく実験を遂行中である。