表題番号：1995A-259 日付：2002/02/25
研究課題極高真空用分圧計測の開発研究
研究者所属（当時） 資格 氏名
（代表者） 理工学部 教授 大島　忠平
研究成果概要
10-11Pa台の極高真空の圧力を計測するための電離真空計を開発した。静電型イオン偏向器（偏向角255度）の使用により，イオン化室で発生する2種類の雑音（軟X線と電子励起離脱イオン）を除去し，10-13Paまで雑音レベルを下げることができることを示した。電子励起離脱（ESD）イオンは，この圧力領域の最大の雑音であり，この雑音の発生機構を解明することは，極高真空領域の圧力計測にとって極めて有効である。イオン偏向器内部を通過する飛行時間を計測することによって，発生するESDイオンの分子種および運動エネルギーを計測した結果以下の白金グリッドから発生するESDイオンに関する知見が得られた。
（1）真空計の動作初期には，ESDイオンとしてはH原子，O原子，CO原子であるが，動作をくり返し，イオン化室を電子で衝撃し続けると，徐々にH原子，O原子，CO原子のピーク強度が減少した。
（2）代わって，強度が大きくなるのはH2分子である。H2イオンのエネルギーはHイオンよりも数eV高い。
次に，真空容器内部に重水素を導入してESDイオンの変化を観察した。
（3）重水素の導入によって質量数2(D)と4(D2)のイオンが増加した。10-9PaのD2分圧では3－4時間後に増加は停止した。このことは，D2分子は一旦物理吸着し，安定位置を探して化学吸着すると考えられる。
（4）この実験では質量数3(HD)のイオンは検出されなかった。D2分子の多くは非解離で吸着している。
（5）重水素を排気した場合，D2ピーク位置は徐々に減少し，10時間後にもまだ観測されていた。
このことは，D2は化学吸着に相当する結合エネルギーで吸着していることを示している。