新材料合成用電子サイクロトロン共鳴イオン源のプラズマ評価

摘要

An electron cyclotron resonance ion source (ECRIS) has been designed and developed for a synthesis of new materials such as en-dohedral metallofullerenes. The plasma chamber diameter is 140 mm in order to produce large m/q ions, like singly charged C_(60) ions effectively. In this study, we examined the performance of our ECRIS by plasma measurements using a Langmuir probe. The plasma density increased with increasing Ar pressure and reached to 6.1 × 10~(17) m~(-3) at a pressure of 5.0 × 10~(-3) Pa. The plasma was produced over a large volume compared with conventional ECRISs.%ECRイオン源でアルゴンプラズマを生成し，ラングミュrnアブローブを用いてプラズマ密度および電子温度の測定を行rnった．その結果，圧力5.0×10~(-3)Paにおいてプラズマ密度rnは6.1×10~(17)m~(-3)に到達し，ECRイオン源の閉じ込め磁場がrn有効であることを示した．また，z軸上の分布測定から，広rnい範囲で高密度プラズマ（～10~(17)m~(-3)）が生成されることがrn明らかになった．Arビームの生成では，引き出しや輸送効rn率の最適化は今後の課題であるが，不純物の少ないビーム生rn成が可能なことを示した．電子温度と電離および解離の関係rnや内包フラーレン生成時のプラズマ特性については，今後プrnローブ測定などの評価を進め，最適化を行う．