ヘリウム散乱マップ（へりうむさんらんまっぷ）
最終更新：2026/4/23
ヘリウム散乱マップは、物質中の原子核によるヘリウムイオンの散乱パターンを可視化したものであり、物質の原子配置を調べる手法である。
別名・同義語 ヘリウムイオン顕微鏡ヘリウム散乱分光
ポイント
この手法は、主に固体表面の原子構造や欠陥の解析に用いられ、表面科学や材料科学において重要な役割を果たす。高分解能で原子レベルの情報を得ることが可能である。
ヘリウム散乱マップの概要
ヘリウム散乱マップ（Helium Scattering Map, HSM）は、低エネルギーのヘリウムイオンビームを試料表面に照射し、散乱されたヘリウムイオンを検出することで、試料表面の原子配置を画像化する技術である。この技術は、表面科学、材料科学、ナノテクノロジーなどの分野で広く利用されている。
原理
ヘリウムイオンは、試料表面の原子と相互作用し、弾性散乱や非弾性散乱を起こす。散乱されたヘリウムイオンの強度と角度を測定することで、試料表面の原子の密度や配置に関する情報を得ることができる。特に、低エネルギーのヘリウムイオンを用いることで、表面原子との相互作用が強くなり、高分解能の画像を得ることが可能となる。
装置
HSMの装置は、主にヘリウムイオン源、試料ステージ、イオン検出器で構成される。ヘリウムイオン源は、ヘリウムガスをプラズマ化し、イオン化されたヘリウムイオンを生成する。試料ステージは、試料を正確に位置決めし、イオンビームの照射方向を制御する。イオン検出器は、散乱されたヘリウムイオンを検出し、強度と角度を測定する。