Proof-of-principle experiments on Nano ion beam production using Coulomb crystal

使用库仑晶体产生纳米离子束的原理验证实验

• 批准号: 23540574
• 负责人: ITO Kiyokazu
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23540574/
• 关键词: クーロン結晶; ナノ・イオンビーム; レーザー冷却; 非中性プラズマ

An ion plasma confined in a compact trap system is Coulomb crystallized near the absolute zero temperature. The emittance of the crystallized ion plasma is close to the ultimate limit, far below those of any regular ion beams. An ion beam of extremely low emittance becomes available. Such ultra-low emittance beams, even if the current is low, can be used for diverse purposes including precise single ion implantation to various materials and for systematic studies of radiation damage effects on semiconductors and bio-molecules.We have designed and manufactured a linear Pual trap system optimized to experiments on the extraction of Coulomb crystals. We also have developed a transvese distibution measuremnt system for ultra-low emittance beams. By systematic numerical simulations, it is confirmed that ultra-cold ions can be extracted without serious heating.

限制在紧凑型陷阱系统中的离子血浆在绝对零温度附近结晶。结晶离子等离子体的发射率接近最终极限，远低于任何常规离子束的极限。有极低发射率的离子光束可用。即使电流低，也可以用于多种用途，包括对各种材料的精确单离子植入，以及对半导体和生物分子的辐射损伤效应的系统研究，我们已经设计和制造了线性性，以进行各种辐射损伤效应。对库仑晶体提取的实验进行了优化的陷阱系统。我们还开发了一种用于超低发射光束的Transvese驱除测量系统。通过系统的数值模拟，可以证实可以在没有严重加热的情况下提取超冷离子。

项目成果

レーザー冷却を応用した40Ca+イオン蓄積法の開発

开发利用激光冷却的40Ca+离子积累方法

• 发表时间: 2014
• 作者: K. Kurosawa;S. Ohno;S. Sugita;T. Mieno;T. Matui;S. Hasegawa;岩井崇晃
• 通讯作者: 岩井崇晃

広島大学大学院先端物質科学研究科ビーム物理研究室のホームページ

广岛大学先端材料科学研究生院梁物理实验室主页

クーロン結晶を源とする極低温イオンビームの断面分布計測システムの開発

开发以库仑晶体为源的低温离子束截面分布测量系统

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Tsuchiya;H. Dekura;Y. Kuwayama;J. Tsuchiya;伊藤清一
• 通讯作者: 伊藤清一

レーザー冷却を応用した^<40>Ca^+イオン蓄積法の開発

利用激光冷却的^<40>Ca^+离子积聚方法的开发

• 发表时间: 2014
• 作者: 大和田正明;梶川歩美;志村俊昭;先山徹;亀井淳志;柚原雅樹;束田和弘;岩井崇晃
• 通讯作者: 岩井崇晃

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