イオンビームの単位(ions/cm^2)から一般的な放射線単位(グレイ)の変換がわかりません！教えてください！

質問

ここ半年間で急に分野違いな集束イオンビームを扱いはじめました。
その線量の単位でイオンビームで用いられているのがions/cm2（単位面積あたりに照射されたionの数)なんですが、この単位を一般的な放射線の単位であるGy(gray、グレイ、J/kg)に変換しろと言われたのですが全くわかりません！Gyは単位質量あたりに放射線によって与えられた熱量のようですが、具体的にはどのような計算をすればよいのでしょうか？
教えてください、宜しくお願いいたします。

回答No.2

leo-ultra

これは演習問題かなにかですか？
それならばEｘNでいいような気もしますが、
FIB装置の放射線量評価が必要みたいな話だったら、もう少し複雑です。
イオンのエネルギーEではなくて、そのうち材料のイオン化に
使われる部分だと思いますので、電子的阻止能の値が必要です。

さらにイオンビームが当てられた部分の質量というのも難しい。
FIBに使うGaイオンは表面からナノメートルオーダーしか入らないので、
その体積の評価も難しいそう。

ただし放射線の評価ということであれば、主に発生するのはX線です。
それも真空チャンバーの外壁の厚さで十分止まる量だと思います。
ふつうはFIBは放射線装置に登録しません。

回答No.1

funifunipiyopiyo

イオンビームのエネルギーをEとします。これがわからないとだめです。
照射したビームの電流と時間の積、つまり照射したビームによる電荷量をQとします。イオンの価数をｚとします。
これで計算できます。
照射電荷量とイオン価数から照射したイオンの数Nは
N=Q/z
で求められます。これらの粒子がすべて物質にエネルギーを与えたと仮定すれば、照射エネルギーは
E×N
です。これを照射した部分の質量で割ってください。