真空型エレクトロスプレー液滴イオン銃の開発とTOF-SIMS測定への応用

摘要

2000年代初頭に表面分析装置への搭載が可能な小型のクラスタ一^ィオン銃が実用化されたことに伴 い[1,2]、飛行時間型二次ィオン質量分析(TOF-SMS)法の用途は有機試料分析の分野で大きく拡大した。 特にC60イオンによる低損傷エッチングと組み合わせた深さ方向分析やビーム径をミク口ン以下に集束 できるBiクラスタ一による微細領域ィメ一ジングの研究は盛んに進められた。ただしC60イオンエッチ ングにより有機試料を精度良く深さ方向分析するには、入射エネルギー•入射角-試料回転速度-試料 冷却温度などの最適化が必要な場場合が多かつた。その後、2009年に小型のガスクラスターイオンビーム (GCIB)銃が実用化されたことに伴い、ほぼすベての有機試料について面倒な調整をしなくても精度の高 い深さ方向分析ができるようになつている[3]。一方、SIMSの感度やイメージングにおける空間分解能 の性能を決める脱離ィオン化効率についてはBiクラスターの登場以降、それより性能の高い一次ィオン ビームは開発されておらず、通常はArを用いるGCIBのソースにメタンゃ水蒸気を添加するなどしてィ オン化効率を向上する研究も行われているが[4]、実用化には至っていない。