イオンガン

イオンガンとは、通常、エネルギー分布が明確に定義された重イオンのビームを生成する装置を指します。イオンビームは、ある体積内に閉じ込められたプラズマから生成されます。特定のエネルギーのイオンは、抽出、加速、コリメート、および/またはフォーカスされます。イオンガンは、イオン源、抽出グリッド構造、およびコリメーション/レンズ構造で構成されます。プラズマは、不活性ガスまたは反応性ガス (例: N ⁺および O ⁺ )、または容易に凝縮できる物質 (例: C ⁺および B ⁺ ) で構成できます。プラズマは、ビームを形成する物質を含む分子から生成できます。その場合、これらの分子は断片化されてからイオン化される必要があります (例: H および CH _{4 を}一緒に断片化してイオン化し、ダイヤモンドのような炭素膜を堆積するためのビームを作成できます)。

イオン電流密度（または同様にイオンフラックス）、イオンエネルギーの広がり、およびイオンビームの解像度は、イオンガンの設計における重要な要素です。イオン電流密度はイオン源によって制御され、エネルギーの広がりは主に抽出グリッドによって決定され、解像度は主に光学カラムによって決定されます。

イオン銃は表面科学において重要な構成要素であり、科学者に表面をスパッタエッチングし、元素または化学の深さプロファイルを生成する手段を提供します。^[1]現代のイオン銃は10eVから10keVを超えるビームエネルギーを生成できます。

ナノクーロンメーターをファラデーカップと組み合わせると、イオン銃から放出されるビームを検出して測定することができます。

「イオンガン」という用語は、あらゆる荷電粒子の加速器を指すこともあります。以下を参照してください。

• コロナイオン化銃
• ソフトX線イオン化装置
• 電子銃
• デュオプラズマトロン
• キャピラリートロン
• 粒子加速器
• イオン光線銃
• 集束イオンビーム

• Mattox, DM、「物理蒸着（PVD）処理ハンドブック」、第 2 版、Elsevier Inc.、オックスフォード（2010 年）、p. 185
• Riviére, JC、「表面および界面分析ハンドブック: 問題解決の方法」、第 2 版、CRC Press、ボカラトン (2009)、p. 73-5
• Cherepin, TV、「固体表面の二次イオン質量分析法」、英語版、VNU Science Press、オランダ (1987)、p. 38-9
• Briggs, D.、「XPS と静的 SIMS によるポリマーの表面分析」、ケンブリッジ大学出版局 (1998)、p. 89