ヘリウムイオン（へりうむいおん）

最終更新：2026/4/22

ヘリウム原子が電子を失って正の電荷を帯びたイオンであり、原子番号2、質量数4の粒子である。

別名・同義語 He⁺陽イオンヘリウム

ポイント

ヘリウムイオンは、核融合反応やプラズマ物理学の研究において重要な役割を果たす。また、イオンビームを用いた材料分析にも応用される。

ヘリウムイオンの概要

ヘリウムイオン（He⁺）は、ヘリウム原子から電子が一つ取り除かれたもので、正電荷を帯びています。ヘリウム原子は通常、中性の状態ですが、エネルギーを与えたり、電場にさらしたりすることでイオン化し、ヘリウムイオンとなります。

ヘリウムイオンは、主に以下の方法で生成されます。

ヘリウムイオンは、陽子と電子から構成されており、質量は陽子の約4倍です。正電荷を帯びているため、電場中で加速され、他の原子や分子と衝突することでエネルギーを伝達します。

ヘリウムイオンは、様々な分野で応用されています。

プラズマ物理学: ヘリウムイオンは、プラズマの構成要素として、プラズマの性質や挙動を研究するために利用されます。
核融合研究: 核融合反応を起こすために必要な高温プラズマを生成・維持するために、ヘリウムイオンが利用されます。
イオンビーム分析: ヘリウムイオンビームを試料に照射し、試料の組成や構造を分析するために利用されます。特に、SIMS（Secondary Ion Mass Spectrometry：二次イオン質量分析法）において、ヘリウムイオンはスパッタリングイオンとして用いられます。
半導体製造: 半導体デバイスの製造プロセスにおいて、ヘリウムイオンはプラズマエッチングなどに利用されます。