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研究内容

TOF-ERDAによる薄膜分析技術の開発

酸化チタン薄膜(10nm厚)の深さ分布測定結果

試料に高速のイオンをぶつけると、試料に含まれる原子が弾き飛ばされます。この弾き飛ばされた原子(反跳原子)を測定することによって試料内の どの深さにどのような元素が含まれているかを知ることができます。このように、試料にイオンを照射して放出される反跳原子を測定することによって 元素分析、深さ分析を行う手法を弾性反跳粒子検出(ERDA)法といいます。当研究室では、飛行時間(TOF)法を用いて反跳原子を精密測定することによって、 深さ分解能に優れて複数の元素を同時に分析できるTOF-ERDA法の開発を行っています。これによって電子デバイス等に用いられる厚さが数nmから数十nmの 薄膜を評価する技術を確立することを目指しています。

PIXE法を用いた環境中の微量元素分析

PIXE法で測定した茶葉断面のアルミニウム分布

標的原子に高速のイオンを当てると、PIXE原子の内殻の電子がはじき飛ばされる現象 (内殻電離)が起きることがあります。内側にできた孔を埋めるために外側 の電子 が落ち込みますが、その時に原子特有のX線を放出します。このX線のエネルギー と個数を正確に数えることで標的内にわずかに含まれる微量元素をppbからppmの 桁で測ることができます。これをPIXE(「ピクシー」と読む。Proton Induced X-ray Emissionの略)法といいます。 この方法を使って現在、茶葉やアジサイ中のアルミニウムの 濃度分布を調べたり、 河川土壌における微量元素分布を調べています。

環境放射線測定

環境中のラドンの測定を行います。測定装置の開発も行います。