8月26日～28日仙台国際センターにて開催された第23回日本加速器学会年会口頭部門において、関口早田研究室の博士前期課程2年生金子月海さんが「年会賞」を受賞しました。

Ptイオン注入したサファイア基板における表面帯電特性の表面抵抗値依存性

○金子 月海¹, 小倉 暁雄², 片桐 創一^2
1筑波大学大学院, ²筑波大学

要旨：
高真空下における高電圧の絶縁は、電子顕微鏡などの荷電粒子の引き出しや加速制御をするための機器に使用されており、その絶縁性能の向上は更なる小型化・高圧化に直結する技術である。性能向上への課題として固体絶縁体表面で生ずる沿面放電があり、その発生の主要因の一つは絶縁体表面の正帯電であるとされている。この帯電を除去することで絶縁性能の向上が期待できることから、我々はこれまでサファイア基板表面に金属イオンを注入することで、表面抵抗値を10⁹–10¹⁵ Ωの範囲で制御できることを示してきた。本研究では、表面抵抗値の異なるサファイア基板を作製し、高真空チャンバー内で高電圧を印加した時の表面帯電特性の評価を行った。金属イオンにはPtを使用し、100 keVでサファイア基板に注入した。表面抵抗値が1.1×10¹⁴ Ωの試料では、印加電圧の増加に伴って表面の負帯電が進行した。このとき微小放電の発生は多くは見られなかったことから、電極から注入された電子がイオン注入時に形成された欠陥や孤立した金属イオンに捕獲されたことによって負帯電となったと考えられる。一方、表面抵抗値が2.5×10¹² Ωの試料では電圧印加しても帯電が進行せず、電圧印加前の初期帯電と同等であった。本発表では、表面抵抗値の異なる試料間での表面帯電特性の結果について考察し、報告する。