"減圧チャンバ内で加速中性粒子ビームを形成する工程と、該減圧チャンバ内に物体を導入する工程と、前記物体の表面の少なくとも第1の部分に、該加速中性粒子ビームを照射する工程と、を含み、前記物体は、医療用プロテーゼ、外科用インプラント、外科用移植片、医療用プロテーゼの構成要素、外科用インプラントの構成要素、外科用移植片の構成要素、および生体哺乳動物への埋込みが意図される他の物体からなる群より選択される、埋込み用物体の表面のバイオ活性の改善方法。前記形成工程が、更に、減圧チャンバ内で、イオン化ガスクラスターを含むガスクラスターイオンビームを形成する工程と、該ガスクラスターイオンビームを加速させる工程と、該ガスクラスターイオンビームを少なくとも一部中和する工程と、及び該少なくとも一部中和されたガスクラスターイオンビームを、中性粒子ビームと、該中性粒子ビームとは別のイオン化部分とに分離する工程と、を含む、請求項1に記載の方法。前記ガスクラスターイオンビームを少なくとも一部解離させることを含む、請求項2に記載の方法。前記分離する工程が、静電選別手段の使用を含む、請求項2または3に記載の方法。前記表面または物体の該少なくとも一部分がポリエーテルエーテルケトンPEEKで構成されている、請求項1、2または3に記載の方法。前記中性粒子ビームには本質的に中間サイズクラスターが含まれていない、請求項2または3に記載の方法。前記中性粒子ビームが本質的にモノマービームである、請求項2または3に記載の方法。前記中性粒子ビームが中性粒子ガスクラスターを含むものである、請求項2または3に記載の方法。物体の表面の少なくとも一部分を選択する工程であって、前記部分はポリエーテルエーテルケトンPEEKで構成されている工程と、減圧チャンバ内で加速中性粒子ビームを形成する工程と、前記減圧チャンバ内に、その内部を減圧する前または後に前記物体を導入する工程と、前記表面の前記少なくとも一部分に前記加速中性粒子ビームを照射する工程と、前記物体を前記減圧チャンバから取り出す工程と、前記表面の前記少なくとも一部分を生体細胞に曝露する工程とを含む、物体上または物体隣接部での細胞成長を誘導する方法。物体のポリエーテルエーテルケトンで構成された表面の少なくとも一部分を、細胞の付着用に選択する工程と減圧チャンバ内で加速中性粒子ビームを形成する工程と、前記減圧チャンバ内に、その内部を減圧する前または後に前記物品を導入する工程と、前記表面の前記少なくとも一部分に該加速中性粒子ビームを照射する工程と、前記物体を前記減圧チャンバから取り出す工程と、前記表面の前記少なくとも一部分を生体細胞に曝露する工程とを含む方法によって調製される、細胞を付着させたポリエーテルエーテルケトンPEEKで構成された表面領域を有する物品。減圧チャンバ内で加速中性粒子ビームを形成する工程と、該減圧チャンバ内に物体を導入する工程と、前記物体の表面の少なくとも第1の部分に、該加速中性粒子ビームを照射することと、を含み、前記物体の前記表面は電気絶縁性材料で構成されている、物体の表面のバイオ活性の改善方法。前記表面の少なくとも第1の一部分が、プラスチック、ポリマー、ガラス、ガラス状材料、ポリスチレン、PTFE、PEEK、石英、サファイア、PETE繊維、ポリエチレン、固形樹脂材料、織物ポリマーもしくはコポリマー繊維、編物ポリマーもしくはコポリマー繊維、不織ポリマーもしくはコポリマー繊維、骨、コラーゲン、絹、天然繊維、またはセラミックからなる群の任意の材料で構成されている、請求項11に記載の方法。前記物体の表面がアモルファス材料で構成されている、請求項12に記載の方法。減圧チャンバ内でガスクラスターイオンビームを形成する工程と、該減圧チャンバ内に物体を導入する工程と、前記物体の表面の少なくとも第1の部分にガスクラスターイオンビームを照射する工程と、を含む、物体の表面のバイオ活性の改善方法。前記表面の少なくとも第1の一部分が、金属、酸化物、金属合金、プラスチック、プラスチック、ポリマー、コポリマー、固形樹脂、ゴム、ガラス、石英、セラミック、サファイア、ガラス状材料、チタン、チタニア、チタンの合金、コバルト-クロム合金、コバルト-クロム-モリブデン合金、タンタル、タンタル合金、生物材料、薬物、ポリマーもしくはコポリマー繊維、シリコーン、骨、コラーゲン、絹、または天然繊維材料で構成されている、請求項14に記載の方法。したがって、本発明の目的は、改善されたバイオ活性を有するようにGCIB加工によって表面およびその表面の少なくとも一部分を改良する物体を提供することである。本発明のさらなる目的は、改善されたバイオ活性を有するようにGCIB技術を使用することによって表面またはその表面の少なくとも一部を改良する物体を形成する方法を提供することである。本発明のさらなる目的は、改善されたバイオ活性を有するようにGCIB技術を使用することによって表面またはその表面の少なくとも一部を改良する物体を形成する方法を提供することである。本発明の別の目的は、中性粒子ビームがガスクラスター、モノマーまたはモノマーとガスクラスターの組合せを含む中性粒子ビーム技術を使用することにより、改善されたバイオ活性を有するように表面およびその表面の少なくとも一部を改良する物体を提供することである。本発明のさらなる目的は、中性粒子ビームが加速ガスクラスターイオンビームから誘導されるガスクラスター、モノマーまたはモノマーとガスクラスターの組合せを含む中性粒子ビーム技術を使用することにより、改善されたバイオ活性を有するように表面およびその表面の少なくとも一部を改良する物体を提供することである。本発明のさらに別の目的は、中性粒子ビームがガスクラスター、モノマーまたはモノマーとガスクラスターの組合せを含む中性粒子ビーム技術を使用することにより、表面または物体の表面の少なくとも一部分を、改善されたバイオ活性を有するように改良するための方法を提供することである。本発明のまた別の目的は、GCIB加工によって表面の少なくとも一部分が改良され、医療的埋込み前に細胞をインビトロで付着させた医療的埋込みのための物体を提供することである。本発明のなおさらなる目的は、GCIB技術によって、および医療的埋込みでの細胞のインビトロ付着によってその表面の少なくとも一部分が改良された医療的埋込みのための物体の形成方法を提供することである。本発明の上記に示した目的ならびにさらなる他の目的および利点は、本明細書において以下に記載する本発明によって達成される。組織操作における基本的な課題の1つは、種々の系統に由来する細胞が、ヒトの体内で見られる様式で成長および相互作用することを可能にすることであった。表面にGCIB照射すると、細胞分化は維持されたまま、細胞の接着および増殖が大きく改善される。上皮細胞、内皮細胞、間葉細胞または神経細胞に由来する組織および器官における創傷修復は、GCIB照射によって表面改良した不活性またはバイオ活性な物質上で成長させる場合、有益となり得る。目的が、下地の骨と歯科用インプラントとの一体化、細胞浸潤および靭帯と結合させる骨との一体化、皮膚もしくは毛髪の移植片の一体化の向上、またはシナプスの再賦活re-initiateための神経再生のいずれを達成することであろうと、GCIB照射の使用は、組織操作および創傷修復の進行に有用なプロセスである。本発明は、細胞付着が意図される物体上に、細胞の成長、付着および/または増殖を助長させるための改善されたバイオ活性特性を有する表面領域を形成するためのGCIBおよび/または中性粒子ビーム加工の使用に関する。また、本発明は、医療的/外科的埋込み前の医療用物体のGCIB加工表面領域への細胞のインビトロ付着に関する。付着させる細胞は、医療的/外科的埋込みが意図される個体の身体に由来するものであってもよく、他の適合性の供給源に由来するものであってもよい。細胞付着が意図される物体の表面の特定の選択された部分が改善されたバイオ活性特性を有するべきであることが意図される場合、かつ、物体の表面の他の部分は細胞付着プロセスに関与しないことが意図される場合、選択された部分のみのバイオ活性特性が増大するようにGCIB加工を物体の表面の選択された部分にのみに限定することにより、GCIB加工が、該選択された部分に限定され得る。選択された表面部分のみに照射の程度を限定するため、GCIB断面積を制御すること、および/またはGCIBの走査および/または偏向を制御することにより、選択された領域へのGCIB加工の限定が果たされ得る。あるいはまた、従来のマスキング技術を用いて、GCIB加工が所望されない表面部分をマスクし、GCIB加工が必要とされる選択された表面部分を露出させてもよい。続いて、マスク部およびマスクから露出した表面部分に拡散性または走査型のGCIBが照射され得る。表面または物体の表面の選択された領域に対してGCIB照射を限定する種々の他の方法が当業者にわかるであろうし、本発明に包含されることを意図する。加速された帯電原子または分子である従来のエネルギーイオンのビームは、半導体デバイスの接合部を形成するため、スパッタリングによって表面を改良するため、および薄膜の特性を改良するために広く利用されている。従来のイオンとは異なり、ガスクラスターイオンは、標準的な温度および圧力の条件下でガス状である物質通常、例えば、酸素、窒素、または不活性ガスアルゴンなどであるが、任意の凝縮可能なガスがガスクラスターイオンの生成に使用され得るの多数平均値が2~3千である数百~数千個の典型的な分布を有するの弱く結合された原子または分子のクラスターで形成されており、各クラスターは1個以上の電荷を共有しており、高電圧約3kV~約70kV程度またはそれ以上下で一緒に加速され、高い総エネルギーを有する。ガスクラスターイオンが形成され、加速されると、その荷電状態は改変され得るか、または改変状態さらには中和状態となり得、該イオンは、断片化され得るか、あるいは小型クラスターイオンもしくはモノマーイオンおよび/または中和された小型クラスターや中和モノマーに断片化するように誘導され得るが、高電圧下で加速されたことに起因する比較的高い速度およびエネルギーを保持している傾向にあり、エネルギーは断片全体に分布している。ガスクラスターイオンが形成され、加速されると、その荷電状態は、他のクラスターイオン、他の中性粒子クラスター、残留バックグラウンドガス粒子との衝突によって改変され得るか、または改変状態さらには中和状態となり得、したがって、該イオンは断片化され得るか、あるいは小型クラスターイオンもしくはモノマーイオンおよび/または中和された小型クラスターや中和モノマーに断片化するように誘導され得るが、生じるクラスターイオン、中性粒子クラスターならびにモノマーイオンおよび中性粒子モノマーは、高電圧下で加速されたことに起因する比較的高い速度およびエネルギーを保持している傾向にあり、エネルギーは断片全体に分布している。ゆるく結合されているため、ガスクラスターイオンは表面と衝突すると崩壊し、加速ガスクラスターイオンの総エネルギーが構成原子間で共有される。このエネルギー共有のため、クラスター内の原子は個々に、従来のイオンの場合よりもエネルギーがずっと少なくなり崩壊後、その結果、原子は、加速ガスクラスターイオンの高いエネルギーにもかかわらず、浸透する深さはずっと浅くなる。本明細書で用いる場合、用語GCIB、ガスクラスターイオンビームおよびガスクラスターイオンは、イオン化されたビームおよびイオンだけでなく、加速後に荷電状態の全部または一部が改良例えば、中和された加速されたビームおよびイオンも包含することを意図する。用語GCIBおよびガスクラスターイオンビームは、非クラスター化粒子も含まれていても、加速されたガスクラスターで構成されたあらゆるビームを包含することを意図する。本明細書で用いる場合、用語中性粒子ビームは、加速ガスクラスターイオンビームから誘導され、かつ該加速がガスクラスターイオンビームの加速によって生じるものである、中性粒子ガスクラスターおよび/または中性粒子モノマーのビームを意味することを意図する。ガスクラスターイオンの個々の原子のエネルギーは非常に小さいため典型的には数eV~数十eV、原子は、衝突時、せいぜい、標的表面の数原子層までしか浸透しない。この衝突原子の浅い浸透ビーム加速に応じて、典型的には数ナノメートル~約10ナノメートルは、クラスターイオン全体に担持されたすべてのエネルギーが、結果的に、1マイクロ秒より短い時間中に非常に浅い表面層内の極めて小さい容積内に放散されること意味する。これは、物質中への浸透が場合によっては数百ナノメートルであり、該物質の表面下で変化および相当な改良深度が生じる従来のイオンビームと異なる。ガスクラスターイオンの高い総エネルギーおよび極めて小さい相互作用容積のため、衝突部位の蓄積エネルギー密度は、従来のイオンによるボンバードメントの場合よりもはるかに大きい。したがって、表面のGCIB加工により表面の特性が向上し、その後の細胞の成長、付着および増殖に対する好適性が改善されることになり得る改良がもたらされ得る。加速ガスクラスターイオンが充分に解離され、中和されると、生じる中性粒子モノマーは、元の加速ガスクラスターイオンの総エネルギーを、元のガスクラスターイオンを構成していたモノマー数Nで除算したものにほぼ等しいエネルギーを有する。このような解離された中性粒子モノマーは、ガスクラスターイオンの元の加速エネルギーおよびガスクラスターのサイズに応じて、約1eV~数十程度あるいはさらに数百eVのエネルギーを有する。なんら特定の理論に拘束されることを望まないが、本発明の方法によりGCIB照射または中性粒子ビーム照射によって加工された表面で観察されるバイオ活性の増大は、GCIB照射表面の構造の物理形態の変化によって生じるものであり得ると考えられる。ガスクラスターイオンビームは、ワークピースに照射する目的で、既知の手法に従って生成され、輸送される。照射用GCIB路内の物体を保持するため、および物体を該物体の非常に多数の部分への照射が可能となるように操作するための種々の型のホルダーが当分野において知られている。中性粒子ビームは、ワークピースに照射する目的で、本明細書において教示した手法に従って生成され、輸送される。本発明によるビーム改善表面を有する物体は、例えば、限定されないが細胞培養、組織培養、外植片培養、組織操作、または他の細胞付着もしくは成長用途が意図される生物学実験器具において使用してもよく、哺乳動物または他の生物学的存在体の体内もしくは身体組織内または身体上もしくは身体組織上に医療的/外科的に埋め込んでもよく、環境試験用途などに使用してもよい。任意選択で、例えば、医療的/外科的埋込みの場合において、ビーム加工表面上への細胞のインビトロ付着がもたらされるように、適用前に物体をさらに加工してもよい。本発明の一実施形態では、加速ガスクラスターイオンビームから、高ビーム純度の中性粒子ガスクラスターおよび/またはモノマービームを誘導するための方法が使用される。中性粒子ガスクラスターおよび/またはモノマービームは、さまざまな型の表面材質および浅い表面下材質の加工に使用され得、一部の用途のための従来のGCIB加工と比べて卓越した性能を発揮し得るものである。これにより、約1eV~約100eVあるいはさらに数百eVの範囲のエネルギーを有する良好に集束された強力中性粒子モノマービームが得られ得る。これは、強力中性粒子ビームを形成するための単純で比較的廉価な装置では可能でなかったエネルギー範囲である。このような中性粒子ビームは、まず従来の加速GCIBを形成し、次いで、これを、ビーム内に不純物が導入されない方法および作動条件によって一部または充分に解離させ、次いで、ビームの残りの荷電部分を中性粒子部分から分離することにより形成され、生じた中性粒子ビームをワークピースの加工に使用する。ガスクラスターイオンの解離の度合に応じて、生成された中性粒子ビームは、中性粒子モノマーガスとガスクラスターの混合物であってもよく、本質的にすべて中性粒子モノマーガスからなるものであってもよい。本発明の方法によって生成され得る中性粒子ビームの利点は、中性粒子ビームが、荷電イオンビームによって損傷され得るか、あるいは別の様式で有害な影響を受け得る物質例えば限定されないが電気絶縁性材料を加工するために、イオン化ビームの場合で起こり得るビーム輸送電荷によるこのような材料の表面の帯電のために物質に対して損傷がもたらされることなく、使用され得るということである。中性粒子ビームの使用により、ポリマー、誘電体および/または他の電気絶縁性材料、表面被膜、ならびにイオンビームによって帯電による許容され得ない副次的影響がもたらされ得る他の用途の膜の成功裡のビーム加工が可能となり得る。他の例では、ポリマーまたは他の誘電体材料の中性粒子ビーム誘導性の改良例えば、滅菌、スムージング、生体適合性の改善、および薬物結合の改善により、このような材料を医療的埋込みおよび他の医療的/外科的用途に使用することが可能となり得る。さらなる例としては、表面特性粗さ、平滑性、親水性および生体適合性などを改善するために使用され得る、ガラス、ポリマーおよびセラミック製のバイオカルチャー実験器具および/または環境サンプリング表面の中性粒子ビーム加工が挙げられる。元のGCIBは荷電状態であるため、これは、所望のエネルギーまで容易に加速され、容易に集束、偏向、走査あるいは別の様式で取り扱われる。荷電イオンが解離された中性粒子ビームから分離されると、中性粒子ビーム粒子は、その初期の軌道を保持している傾向にあり、良好な集束で長距離輸送され得る。ガスクラスターイオンは、さまざまな理由で、多くの場合、クラスターイオンからのモノマーの蒸発によって解離され得ると考えられる。イオン化装置では、入射加速電子によってエネルギーがクラスターに移動され得るとともに、クラスターのイオン化が誘導され得る。このエネルギー移動によってクラスターは励起状態のままとなり得、それにより、下流でのガスクラスターイオンからの中性粒子モノマーの蒸発がもたらされ得る。あるいはまた、加速ガスクラスターイオンは、残留ガス分子および/または他のクラスターと衝突することがあり得る。このような衝突により、クラスター断片化および/またはエネルギー移動がもたらされ得、続いて、ガスクラスターイオンからの中性粒子モノマーの蒸発がもたらされ得る。解離は、電子との衝突、またはGCIBが形成されたものと同じガスのガス分子および/またはガスクラスターとの衝突によって誘導されるため、解離プロセスによってビームに寄与する夾雑はない。GCIBのガスクラスターイオンを解離させるために使用され得る機構はいくつか存在する。また、このような機構のいくつかは、中性粒子ガスクラスタービームの中性粒子ガスクラスターを解離させる機能も果たす。ビーム内での衝突に完全に依存して解離をもたらすことにより、他の材料との衝突によるビームの夾雑が回避される。ノズルからの中性粒子ガスクラスタージェットは、電子がクラスターをイオン化するように誘導されるイオン化領域内を進行するため、クラスターは、非イオン化状態のままであり得るか、または1つ以上の電荷の荷電状態を獲得し得る入射電子によるクラスターからの電子の放出によって。イオン化装置の作動条件は、ガスクラスターが特定の荷電状態となる尤度に影響を及ぼし、イオン化装置の条件が厳しいほど、高い荷電状態が得られる確率が高くなる。高イオン化効率がもたらされるより厳しいイオン化装置の条件は、高電子束および/または高制限範囲内電子エネルギーによってもたらされ得る。ガスクラスターがイオン化されると、これは、典型的にはイオン化装置から引き出され、ビームに集束され、電場内に落下されることによって加速される。加速の量は、加速電場の大きさを制御することにより容易に制御される。典型的な市販のGCIB加工ツールでは、一般的に、約lkV~30kV以上の調整可能な加速ポテンシャルVAccを有する電場中で加速させるガスクラスターイオンが得られる。したがって、単一荷電ガスクラスターイオンでは1~30keVまたはそれ以上の範囲のエネルギーが得られ、多重荷電例えば限定されないが、荷電状態,q=3の電子電荷ガスクラスターイオンでは3~90keVまたはそれ以上の範囲のエネルギーが得られる。他のガスクラスターイオンの荷電状態および加速ポテンシャルについては、クラスター1つあたりの加速エネルギーはq×VAccである。所与のイオン化効率を有する所与のイオン化装置では、ガスクラスターイオンは、ゼロイオン化されていないから6くらいの高値またはそれ以上であり得る数値までの荷電状態の分布を有するものであり、荷電状態の分布のピークは、イオン化装置効率の増大に伴って電子束およびエネルギーが高いほど増大する。また、イオン化装置効率が高いほど、イオン化装置内で形成されるガスクラスターイオンの数が増大することになる。多くの場合、GCIB加工の処理量は、イオン化装置を高効率で作動させることによりGCIB電流を増大させると増大する。このような作動のマイナス面は、中間サイズのガスクラスターイオンの高い荷電状態によって該イオンによるくぼみの形成が増大し得ることであり、多くの場合、このようなくぼみの形成は、加工の目的に対して逆効果的に作用し得る。したがって、多くのGCIB表面加工方策では、イオン化装置の作動パラメータの選択は、単にビーム電流を最大にするよりも多くの考慮事項を伴う傾向にある。一部の方法では、圧力セルSwensonらに対する米国特許第7,060,989号参照の使用を利用することにより、イオン化装置を高いイオン化効率で作動させることが可能であり得るが、高圧の圧力セル内でのガスの衝突によってビームエネルギーが緩和されることにより、依然として許容され得るビーム加工性能が得られる。本発明では、イオン化装置を高効率で作動させる実際には、このような作動は好ましいというマイナス面はない。イオン化装置を高効率で作動させる場合、イオン化装置によって生成されるガスクラスターイオンには広範な荷電状態が存在し得る。これにより、イオン化装置と加速電極との間の引出し領域内のガスクラスターイオンに、また、下流ビームにも広範な速度がもたらされる。これにより、ビームのガスクラスターイオン間および該イオン同士の衝突頻度の向上がもたらされ得る一般的に、最大のガスクラスターイオンの高い断片化度がもたらされる。このような断片化により、ビームのクラスターサイズの再分布がもたらされ、小型クラスターサイズの方向に非対称となり得る。このようなクラスター断片は、その新たなサイズ個数Nに比例したエネルギーを保持しており、そのため、エネルギー的には小さくなるが、本質的に、最初の断片化されていないガスクラスターイオンの加速度を保持している。速度の保持を伴うエネルギー変化は実験により確認されている例えば、Toyoda,N.ら,Clustersizedependenceonenergyandvelocitydistributionsofgasclusterionsaftercollisionswithresidualgas,Nucl.Instr.Meth.inPhys.ResearchB2572007,pp662-665に報告されているとおり。また、断片化により、クラスター断片内の電荷の再分布がもたらされることもあり得る。いくらかの非荷電断片が生じる可能性があり、多重荷電ガスクラスターイオンは、いくつかの荷電ガスクラスターイオンおよびおそらくいくらかの非荷電断片に断片化され得る。本発明の中性粒子ビームの実施形態の方法では、ビームラインのバックグラウンドガス圧は、良好なGCIB伝達に通常必要とされるものより高い圧力を有するように設定され得る。イオン化装置とワークピースとの間でガスクラスターイオンが充分に短い平均自由路および充分に長い飛行路を有するように該圧力を設定すると、バックグラウンドガス分子との多重衝突が行なわれるはずである。N個のモノマーを含み、qの荷電状態を有し、Vボルトの電場ポテンシャル低下中で加速されたガスクラスターイオンでは、クラスターは、およそqV/NeV/モノマーのエネルギーを有する。最小のガスクラスターイオン以外は、このようなイオンとバックグラウンドガスモノマーとの衝突により、およそqV/NeVがガスクラスターイオンに蓄積されることになる。このエネルギーは、ガスクラスターイオン全体のエネルギーと比べると比較的小さいが、一般的に、クラスターの加熱およびクラスターからのモノマーの蒸発がもたらされる。大型クラスターのこのような衝突ではクラスターはほとんど断片化されず、それよりも加温されるか、またはモノマーの蒸発がもたらされると考えられる。このような蒸発モノマーは、蒸発元のガスクラスターとほぼ同じエネルギーqV/NeVおよびほぼ同じ速度を有する。ガスクラスターイオンからこのような蒸発が起こると、電荷は、残留ガスクラスターイオンとともに残留する確率が高くなる。したがって、一連のバックグラウンドガス衝突後、大型ガスクラスターイオンは、おそらく少量の残留ガスクラスターイオンを伴う一群の同時進行モノマーに縮小され得る。同時進行モノマーはすべて、元のガスクラスターイオンのものとほぼ同じ速度を有し、各々は、およそqV/NeVのエネルギーを有する。小型のガスクラスターイオンでは、バックグラウンドガスモノマーとの衝突エネルギーにより、小型のガスクラスターが完全に激しく解離される可能性があり、このような場合において、生じるモノマーが継続してビームととともに進行するのか、またはビームから放出されるのかは不明である。GCIBがワークピースに到達する前に、ビーム内の残りの荷電粒子ガスクラスターイオン、特に、小型および中間サイズのガスクラスターイオンならびに一部の荷電モノマー、しかしながら、残留した大型ガスクラスターイオンあればも含まれるを中性粒子ビームと分離し、ワークピースの加工のための中性粒子ビームのみを残す。好ましい作動条件のため、中性粒子ビームを、本質的に完全に中性粒子モノマーガスで構成されるように測定しておく。典型的な作動では、全荷電中性粒子ビームのエネルギーに対する中性粒子ビームのエネルギーの比率は70~95の範囲であり、そのため、本発明の方法および装置により、充分加速された荷電ビームの運動エネルギーの大部分を中性粒子ビームの運動エネルギーに変換させることが可能になる。ガスクラスターイオンの解離、したがって、大きな中性粒子モノマービーム束の生成は、1高加速電圧で作動させることこれにより任意の所与のクラスターサイズのqV/Nが増大する、2高いイオン化装置効率で作動させることこれにより任意の所与のクラスターサイズのqV/Nが増大し、引出し領域内でのクラスターイオン同士の衝突が増大する、3高いビームライン圧力で、または長ビーム路で作動させることこれにより、任意の所与のサイズのガスクラスターイオンでのバックグラウンドガス衝突の確率が増大する、および4高ノズルガス流で作動させることこれにより、GCIB軌道にクラスター化されたガスと、おそらくクラスター化されなかったガスの輸送が増大するにより助長される。引出し領域からワークピースまでのガスクラスターイオンビーム路長に該領域内の圧力を掛け算した積により、発生するガスクラスターイオンの解離の度合が求められる。30kV加速では、1位以上の平均ガスクラスターイオン荷電状態および6×10-3トール-cmセ氏25度での圧力×ビーム路長をもたらすイオン化装置パラメータにより、中性粒子エネルギーモノマーに本質的に充分に解離された中性粒子ビームが得られる残留荷電イオンとの分離後。圧力とビーム路長の積をガスの目標厚として特性評価することは簡便で慣用的であり、6×10-3トール-cmは、およそ1.94×1014ガス分子/cm2の目標ガス厚に相当する。例示的な限定されないが一実施形態では、バックグラウンドガス圧は6×10-5トールであり、ビーム路長は100cmであり、加速ポテンシャルは30kVであり、中性粒子ビームは、ビーム路の終点でモノマーに本質的に充分に解離されていることが観察される。中性粒子ビームの測定は、ガスクラスターイオンビームでは簡便な電流測定では行なうことができない。ワークピースに中性粒子ビームを照射する際の線量測定を容易にするため、中性粒子ビーム電流センサーが使用される。中性粒子ビームセンサーは温度センサーであり、ビームまたはビームサンプルを遮る。センサーの温度上昇速度は、センサーのエネルギービーム照射により生じるエネルギー束と関連している。この温度測定は、センサーに対する入射エネルギーの熱再放射による誤差を回避するため、限定的なセンサー温度範囲で行なわなければならない。センサー測定およびビーム電流測定は、互いに相互較正するために使用され得る。ガスクラスターイオンビームから誘導された中性粒子ビームの測定値の使用は、線量測定のための熱エネルギーセンサーと組み合わせて、全ガスクラスターイオンビームまたは遮断された部分もしくは方向転換された部分これは、不可避的にガスクラスターイオンと中性粒子ガスクラスターおよび/または中性粒子モノマーとの混合物を含むの測定と比較され得、これは、線量測定の目的で、ビーム電流測定を使用することにより以下のとおりに慣用的に測定される。1線量測定は、ビームの総エネルギーが測定されるため、中性粒子ビームと温度センサーとによって、より厳密となり得る。線量測定に従来のビーム電流測定を使用するGCIBでは、ビームのイオン化部分の寄与のみが測定され、線量測定に使用される。GCIB装置の作動条件に対する分毎および設定毎の変化により、GCIB中の中性粒子モノマーおよびクラスターの量のばらつきがもたらされる。線量測定をビーム電流測定によって行なった場合、このようなばらつきによって加工のばらつきがもたらされ、これは、あまり制御され得ない。2中性粒子ビームでは、帯電効果によって損傷されることがあり得る任意の材料例えば、高度に絶縁性の材料および他の材料が、イオン化ビームによってワークピースに輸送された電荷によるワークピースの帯電を抑制するための標的中和電子源を供給する必要なく加工され得る。使用される場合、標的中和は完璧であることはめったになく、多くの場合、中和電子源それ自体によって、例えば、ワークピースの加熱、電子源における蒸発またはスパッタリングに由来する夾雑などの問題が誘発される。中性粒子ビームでは電荷がワークピースに輸送されないため、このような問題が回避される。ならびに3エネルギーモノマーイオンを中性粒子ビームから分離する必要がない。従来のGCIBの場合、エネルギーモノマーイオンおよび他の小型クラスターイオンがワークピースに輸送されるリスクこのとき、該イオンが浸透し、深部損傷をもたらすは大きく、このような粒子をビームから分離するための高価な磁気フィルターが常套的に必要とされる。本発明の中性粒子ビーム装置の場合では、中性粒子ビームを生成させるためにすべてのイオンをビームから分離することにより、すべてのエネルギーモノマーおよび他の小型のイオンが内在的に除去される。いくつかの例示的実施形態を開示し、バイオ活性を向上させるための本発明のGCIBまたは中性粒子ビーム加工法の有益性を享受し得る広範な種々の材質表面を示す。これらの実施例は、本発明の用途が広く、1つまたはいくつかの材質に限定されるものではなく、広範な材質表面に対して広く利用できることを例示するために選択したものである。チタンの例示的実施形態チタン表面の改善を第1の例示的実施形態において開示する。チタンは、多くの場合、哺乳動物への埋込みが意図される医療用物体に使用される材料である。0.01mm厚のチタン薄片試験片を、まず、70イソプロパノール中で2時間清浄にし、次いで、安全キャビネット内で一晩風乾させた。清浄にしたこのチタン薄片試験片は、通常の大気条件に曝露させておいた任意チタンの場合と同様、不充分であり得、かつ不完全であり得る非常に薄い自然なチタニア表面被膜を有している可能性があることは理解されよう。次いで、薄片試験片を、30kVの加速電圧を使用して加速させたアルゴンGCIBを用いて5×1014イオン/cm2の線量までGCIB照射するか、または対照として非照射のままにするかのいずれかとした。チタン薄片照射試験片と対照試験片の両方を、次いで、0.9cm×0.9cmの正方形に切断し、24ウェルMultiwellTMポリスチレンプレートBDFalcon351147の個々のウェルの底部に配置した8つの対照正方形および8つのGCIB照射正方形。骨hFOB1.19,ATCCCRL-11372から誘導したヒト胎児骨芽細胞を継代培養し、およそ3500個の細胞を、10ウシ胎仔血清FBSおよび0.3mg/mlのG418抗生物質ジェネテシンとしても知られているを補給した1mlのInvitrogenCorp.ダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物F-12DMEM/F12中の各チタンの正方形薄片の上面に置き、加湿インキュベータ内で37°Cおよび空気中5のCO2にてインキュベートした。インキュベーションの1日後および5日後、培地試料を取り出し、CellTiter96登録商標AQueousCellProliferationAssayPromega製製造業者の使用説明書に従って使用を用いて細胞をアッセイした。測定は、DynexOpsysMRプレートリーダーを490nm波長で用いて行なった。次いで、アッセイ溶液をウェルから取り出し、次いで、ウェル内でチタンの正方形薄片上に-20°Cの冷メタノールを配置することにより、チタン薄片と細胞を少なくとも30分間固定させた。固定後、チタンの正方形薄片を、次いで風乾させ、HitachiTM1000走査電子顕微鏡を用いて、チタンの正方形薄片に接着している骨芽細胞のイメージングを行なった。結果により、1日のインキュベーション後に薄片に接着している骨芽細胞は、対照薄片では694.5細胞/-164.8細胞であるが、GCIB照射薄片では2082.3細胞/-609.2細胞に向上することが示されたP<0.03。5日間のインキュベーション後に増殖した骨芽細胞は、対照では1598.7細胞/-728.4細胞であったのに対し、GCIB照射薄片では3898.0細胞/-940.9細胞であったP<0.003。図1は、hFOB1.19ヒト胎児骨芽細胞が、対照チタン薄片と比べてGCIB照射チタン薄片上に向上した速度で接着し、増殖することを示す図表である。図2は、5日間のインキュベーション後の対照チタン薄片の走査電子顕微鏡写真である。図3は、5日間のインキュベーション後のGCIB照射チタン薄片の走査電子顕微鏡写真である。図2と図3はどちらも、同じ倍率および同じ画像表面積で示している。図2と図3の比較により、GCIB照射チタン薄片図3では骨芽細胞付着度が増大していること、ならびにより多くの骨芽細胞が拡延しており、細胞同士が接触しているこれは、骨芽細胞および線維芽細胞などの接着依存性細胞における細胞増殖の開始に重要な要素であることが知られているようであることが示される。哺乳動物の体内への医療的/外科的埋込み用の物体の形成に使用される材料チタンなどへのGCIB照射により、細胞の付着および増殖に対してより補助的conduciveとなる表面の改良がもたらされる。この効果を、哺乳動物の体内もしくは身体組織内または身体上への埋込みが意図される医療用物体の一体化を、該物体の表面を細胞の付着および増殖に対してより補助的にすることによって改善するために使用することは、1一体化の向上がもたらされることが所望される埋込み用の物体を特定する工程、2該物体の全表面にこのような向上が必要であるかどうか、または向上を物体の表面の一部分のみに限定することが好ましいかどうかを判定する工程例えば、股関節プロテーゼの骨と結合される部分は付着の改善の恩恵を被るが、球体部すなわち臼蓋の摺動部分は細胞付着の増大の恩恵を受けない、ならびに3医療用物体の表面の一体化の向上が所望される部分のみにGCIB照射すること、および最後に、該物体一体化の向上のために改良されたものを医療的/外科的に哺乳動物の体内に埋め込む工程を伴う。もちろん、医療用物体の表面のすべての部分が一体化の向上の恩恵を被ることが好ましい場合では、好ましくは該表面のすべての部分にGCIB照射する。任意選択で、照射工程後、埋込み工程の前に、医療用物体の表面上で細胞をインビトロで成長させて付着させる工程を含むことにより、一体化をさらに向上させることができる。これは、医療用物体の埋込みが意図される特定の個体から細胞を単離し、培養し、インビトロで付着させることを含むものであってもよく、別の個体から、または幹細胞もしくは他の多能性細胞同じ種もしくは異なる種のいずれかの哺乳動物由来から得た細胞を使用することを含むものであってもよい。照射工程は、任意選択で、物体の選択された部分にGCIB加工を限定するためのマスクまたは有向ビームまたは他の方法の使用を含んでもよい。先行技術では、微細粗面のチタン表面が骨芽細胞付着に選好的であることが示されている。SLAチタンは、骨インプラントに一般的に使用されている材料である。SLAプロセスにより、親水性が改善されると同時に、表面も微細粗面になる。SLAチタンおよび対照平滑機械加工チタン試験片を、GCIB照射ありとなしの両方で比較した。平滑機械加工表面およびSLA表面の両方のチタン試験片1cm×1cm×0.6mmを、アルゴンGCIB照射ありとなしの両方で比較した。平滑機械加工表面とSLA表面を、粗さについて原子間力顕微鏡での測定手法によって特性評価した。1平方マイクロメートルの走査面積で評価した2つの型の表面の平均粗さRaの値を表1に示す。平滑機械加工表面とSLA表面は、30kV加速電圧で5×1014アルゴンクラスター/cm2の線量のGCIBを照射するか、または対照として非照射のままにするかのいずれかとした。チタン片各条件に対して9つの試験片、合計36個の試験片を24ウェル皿の個々のウェルに入れ、およそ2500個のヒト一次骨芽細胞を、10ウシ胎仔血清FBSおよび1ペニシリン/ストレプトマイシンを補給した1mlのInvitrogenCorp.ダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物DMEM中の各チタン試験片上に配置し、加湿インキュベータ内で37°Cおよび空気中5のCO2にてインキュベートした。インキュベーション3日後、7日後および10日後、各条件について3つの試験片を培地から取り出し、CellTiter96登録商標AqueousCellProliferationAssayPromega製製造業者の使用説明書に従って使用を用いて細胞をアッセイした。測定は、DynexOpsysMRプレートリーダーを490nm波長で用いて行ない、試験片に対する細胞付着を評価した。結果を表2に示す。表2に示した結果は、非照射平滑機械加工と非照射SLAチタン表面との間で、細胞増殖にほとんど差はないことを示す。他方で、どちらの場合も平滑機械加工表面とSLA表面、増殖は、GCIB照射表面上ではかなり向上したことがわかる。さらに、増殖の改善は、平滑機械加工Ra=8.38nm表面上では、SLARa=20.08nm表面と比べて有意に大きかった。SLAプロセスによる微細粗面は、過去において細胞の付着および増殖に好ましい表面状態とみなされていたが、GCIB照射により、低い粗さ値Ra<10nmであっても卓越した結果が得られることが明らかである。ガラスの例示的実施形態ガラス表面の改善を第2の例示的実施形態において開示する。ガラスは、多くの場合、生物学実験器具に使用される材料である。また、ガラスおよびガラス状またはガラス様材料は、哺乳動物への埋込みが意図される医療用物体の製作にも使用される。ガラスカバースリップCorningGlass2865-25の形態の薄いガラス基材を、まず、70イソプロパノール中で2時間清浄にし、次いで風乾させた。このガラス試験片を、次いで、30kVの加速電圧を使用して加速させたアルゴンGCIBを用いて5×1014イオン/cm2の線量までGCIB照射するか、または対照として未照射のままにするかのいずれかとした。ガラスカバースリップ照射試験片と対照試験片の両方に、次いで、ヒト一次骨芽細胞を40,000細胞/cm2の初期密度にて、10ウシ胎仔血清FBSおよび1ペニシリン/ストレプトマイシンを補給したダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物DMEM中で播種し、加湿インキュベータ内で37°Cおよび空気中5のCO2にてインキュベートした。ガラスカバースリップを、最初の4時間に毎時間観察してイメージングし光学顕微鏡検査、細胞付着を観察した。4時間後、次いで、栄養混合物と非接着細胞を除去し、補給物を添加した新鮮栄養混合物と交換し、インキュベーションを継続した。播種の24時間後と48時間後に、さらなる顕微鏡画像を取得した。図4a、図4cおよび図4eは、細胞の播種後4時間、24時間および48時間それぞれの期間のときに取得した対照ガラスカバースリップの光学顕微鏡写真である。図4b、図4dおよび図4fは、同様に細胞の播種後4時間、24時間および48時間それぞれの期間のときに取得したGCIB照射ガラスカバースリップの光学顕微鏡写真である。対照を各時点のGCIB照射表面と比較することにより、ヒト胎児骨芽細胞は、GCIB照射ガラスカバースリップ表面上では非照射対照と比べて、より多くの数が付着し、より良好に増殖することが明白である。ポリマーの例示的実施形態第1のポリマー表面の改善を第3の例示的な実施形態において開示する。ポリマー材料は、多くの場合、生物学実験器具に使用される材料である例えば、ポリスチレン、ポリプロピレンなど。また、ポリマー材料は、哺乳動物への埋込みが意図される医療用物体の製作にも使用される。ペトリ皿FisherScientificFisherbrand08-757-12の形態のポリスチレン基材を、30kVの加速電圧を使用して加速させたアルゴンGCIBを用いて5×1014イオン/cm2の線量までGCIB照射するか、または対照として非照射のままにするかのいずれかとした。さらに、細胞培養皿BDBiosiences353003の形態のポリスチレン基材を、択一的ポリスチレン表面として比較のために使用した。この細胞培養皿は、細胞成長の向上が意図された特別に処理された表面を有する市販のものである。3例のポリスチレン試験片照射ペトリ皿試験片と対照ペトリ皿試験片の両方、ならびに非照射択一的細胞培養皿に、次いで、ヒト一次骨芽細胞を2,500細胞/cm2の初期密度にて、10ウシ胎仔血清FBSおよび1ペニシリン/ストレプトマイシンを補給したダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物DMEM中で播種し、加湿インキュベータ内で37°Cおよび空気中5のCO2にてインキュベートした。3例のポリスチレン試験片を、最初の4時間に毎時間観察してイメージングし光学顕微鏡検査、細胞付着を観察した。4時間後、次いで、栄養混合物と非接着細胞を除去し、補給物を添加した新鮮栄養混合物と交換し、インキュベーションを継続した。播種の24時間後と48時間後に、さらなる顕微鏡画像を取得した。図5a、図5dおよび図5gは、細胞の播種後4時間、24時間および48時間それぞれの期間のときに取得した対照ポリスチレンペトリ皿の表面の光学顕微鏡写真である。図5b、図5eおよび図5hは、同様に細胞の播種後4時間、24時間および48時間それぞれの期間のときに取得したGCIB照射ポリスチレンペトリ皿の光学顕微鏡写真である。図5c、図5fおよび図5iは、この場合も細胞の播種後4時間、24時間および48時間それぞれの期間のときに取得したGCIB照射ポリスチレン細胞培養皿の光学顕微鏡写真である。ペトリ皿対照を、各時点のGCIB照射ペトリ皿表面および非照射細胞培養皿の表面と比較することにより、ヒト胎児骨芽細胞は、GCIB照射ガラスカバースリップ表面上では、非照射ペトリ皿対照または非照射細胞培養皿表面のいずれかと比べて、より多くの数が付着し、より良好に増殖することが明白である。ペトリ皿FisherScientificFisherbrand08-757-12の形態のさらなるポリスチレン基材を一部マスクし、次いで、30kVの加速電圧を使用して加速させたアルゴンGCIBを用いて5×1014イオン/cm2の線量までGCIB照射した。使用したマスクは、ポリスチレン表面に近接させた非接触型シャドウマスクとした。非マスク部分には全GCIB線量が受容されるが、マスク部分にはGCIB照射は受容されず、したがって、対照表面としての機能を果たした。次いで、ペトリ皿に、ヒト一次骨芽細胞を2,500細胞/cm2の初期密度にて、10ウシ胎仔血清FBSおよび1ペニシリン/ストレプトマイシンを補給したダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物DMEM中で播種し、加湿インキュベータ内で37°Cおよび空気中5のCO2にてインキュベートした。ポリスチレンペトリ皿を、最初の4時間に毎時間観察しGCIB照射領域と非照射領域の境界部の光学顕微鏡検査、細胞付着を観察した。4時間後、次いで、栄養混合物と非接着細胞を除去し、補給物を添加した新鮮栄養混合物と交換し、インキュベーションを継続した。播種の24時間後と48時間後に顕微鏡画像を取得した。図6aおよび図6bは、細胞の播種後24時間および48時間それぞれの期間のときに取得し、マスクされた非照射領域とマスクされていないGCIB照射領域の境界部を観察した一部マスクされたポリスチレンペトリ皿の光学顕微鏡写真である。GCIB照射領域は各図6aおよび図6bの左側であり、非照射対照領域は各図6aおよび図6bの右側である。両時点の非照射領域とGCIB照射領域を比較することにより、ヒト胎児骨芽細胞は、ポリスチレン表面のGCIB照射部分上では非照射マスク部分と比べて、より多くの数が付着し、より良好に増殖することが明白である。第2のポリマー表面の改善を第4の例示的実施形態において開示する。細片長さ30mm×幅10mm×厚さ1.5mmの形態のポリテトラフルオロエチレンPTFE基材を半分マスクし、30kVの加速電圧を使用して加速させたアルゴンGCIBを用いて5×1014イオン/cm2の線量までGCIB照射するか、または対照として非照射のままにした。使用したマスクは、PTFE表面に近接させた非接触型シャドウマスクとした。非マスク表面部分には全GCIB線量が受容されるが、マスク表面部分にはGCIB照射は受容されず、したがって、対照表面としての機能を果たした。ブタ一次線維芽細胞を新鮮な前靭帯から収集した。PTFE表面全体照射部分と対照部分に、5000細胞/cm2の初期密度にてこのブタ一次線維芽細胞を、10ウシ胎仔血清FBSおよび1ペニシリン/ストレプトマイシンを補給したダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物DMEM中で播種して24時間付着させ、加湿インキュベータ内で37°Cにてインキュベートした。24時間後、培地を除去し、細胞を1×リン酸緩衝生理食塩水で手短にすすぎ洗浄し、メタノールセ氏-20度で予備冷却中で1時間固定した。GCIB照射部分とGCIB非照射対照部分のPTFE表面の各々のイメージングを、HitachiTM-1000走査電子顕微鏡を用いて行なった。結果により、PTFE表面のGCIB照射部分とGCIB非照射部分対比間に細胞付着の明白な相違がみられることが示された。図7aは、細胞の播種の24時間後に取得したPTFE基材のGCIB非照射対照表面の走査電子顕微鏡写真である。図7bは、同様に細胞の播種の24時間後に取得したPTFE基材のGCIB照射表面の走査電子顕微鏡写真であるどちらも固定後。図7aは、細胞が付着したのはPTFE表面のGCIB非照射対照部分の1未満であることを示す。図7bは、細胞がPTFE表面のGCIB照射部分のほぼ100付着したことを示す。表面上への細胞付着に影響を及ぼすこの能力は、限定的な領域のみでの細胞成長が所望される多くの用途に極めて有用であり得る。例としては、心血管用ステントこれは、管腔側表面にGCIB照射され得、再内皮化が可能になり、反管腔側の表面は、インタクトな非照射表面に維持され、平滑筋成長およびプラーク形成が抑制されるが挙げられる。このようなステントは、PTFE、コバルト-クロム合金、または他の材料から製作され得る。任意選択で、このようなステントの反管腔側表面を、反管腔側表面上での平滑筋および/または他の細胞の成長が抑止され、したがって再狭窄のリスクを低減させるための既知の技術を用いて薬物コーティングしてもよい。他の例の用途としては、神経再生を可能にするためのシリコーンゴムチューブのGCIB照射、およびこのような他のものが挙げられる。第3のポリマー表面の改善を第5の例示的実施形態において開示する。ポリエーテルエーテルケトンPEEKは、多くの外科的埋込み用途において、好都合なチタン代替物となってきている。PEEKではチタンよりも大きな柔軟性の度合がもたらされ、これは、多くの用途例えば、脊椎固定ケージの製作において望ましい。PEEKは、本質的に純粋な形態で使用され得るが、炭素繊維強化形態および場合によっては、他の材料とのコポリマー形態も使用されている。PEEKの不都合点は、いくつかの他の材料例えば、チタンほど細胞適合性またはバイオ活性でないことである。したがって、PEEKインプラントは、必ずしも所望のとおりに一体化されるとは限らない。PEEKの適合性およびバイオ活性は、GCIB照射によって改善され、該材料は、細胞付着および一体化が所望される状況での外科的埋込みに対してより適したものとなる。0.005インチ厚のPEEKシートを、70イソプロピルアルコール中に2時間入れた後、再蒸留水中で4回洗浄し各洗浄は15分間、その後、生物学用ドラフト内でUV光に15分間置くことによって事前に清浄にした。次いで、PEEKシートにアルゴンGCIBを5×1014アルゴンガスクラスターイオン/cm2の線量まで照射しまたは対照として未照射のままにし、1/2インチの直径の円板に切断し、次いで、さらに15分間UV照射した。このPEEK円板を、24ウェル滅菌ポリスチレンプレートの個々のウェルに入れたプレートのプラスチックに細胞が付着するのを回避するために処理された非組織培養。ヒト骨芽細胞をPEEK円板の表面上に3,000細胞/mlの濃度で、10ウシ胎仔血清FBSおよび1ペニシリン/ストレプトマイシンを補給したダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物DMEM中で播種し、加湿インキュベータ内で37°Cおよび空気中5のCO2にてインキュベートした。PEEK円板1つあたり1mlの細胞懸濁液を播種し、条件照射/非照射ならびにインキュベーション時間4、7および11日あたりn=3とした。すべてのPEEK円板において細胞を24時間付着させ、次いで、培地および非付着細胞あればを吸引し、新鮮培地と交換し、プレートをインキュベータに戻した。続いて、細胞を11日間までインキュベートしながら、PEEK円板の表面上に付着させ、増殖させた。各実験期間播種の4日後、7日後および11日後に、PEEK試験片を顕微鏡で観察し、PEEK表面に本質的に100の細胞付着が起こったことを確認し、各PEEK円板をそのウェルと培地から取り出し、事前に細胞も培地も含めていない新たなウェルに入れた。MTS/PMS増殖アッセイ試薬を製造業者の使用説明書Promega,G5421どおりに加えた新鮮培地を細胞アッセイに使用し、細胞アッセイではプレートリーダー490nmの波長で作動を用いて測定した。吸光度の読み値を、MTS/PMSアッセイの製造業者の手順に従って既知細胞数について事前に作成した較正曲線に基づいて細胞数に変換し、各PEEK試験片上の付着細胞数を特性評価した。各アッセイ後、細胞が付着したPEEK試験片を検査し、PEEK上の細胞付着および細胞成長を走査電子顕微鏡検査およびDAPI蛍光染色光学蛍光顕微鏡検査によってイメージングによって確認した。図8は、上記のPEEKでの増殖および付着実験の結果をまとめた図表である。バー標準偏差をエラーバーで示すは、播種後1日、7日および11日の期間のときの非照射対照PEEK表面とGCIB照射PEEK表面のMTS/PMS増殖アッセイの結果を示す。11日目までに、GCIB照射PEEK上では4,975±397細胞、対照2,675±278細胞、p<0.028と比べて有意な細胞増殖の増大がみられる。この結果は、PEEK表面のGCIB照射により、GCIB非照射PEEK表面と比べて細胞の付着および増殖の向上がもたらされることを示す。アモルファス石英の例示的実施形態アモルファス石英の表面加工を第6の例示的な実施形態において開示する。アモルファス石英材料は、多くの場合、生物学実験器具に使用される材料であり、また、哺乳動物への埋込みが意図される医療用物体の製作にも使用される。アモルファス石英は、細胞の表面付着および増殖に非常に好都合な材料であることが知られている。清浄な滅菌アモルファス石英基材を一部マスクし、次いで、30kVの加速電圧を使用して加速させたアルゴンGCIBを用いて5×1014イオン/cm2の線量までGCIB照射した。使用したマスクは、石英表面に近接させた非接触型シャドウマスクとした。非マスク部分には全GCIB線量が受容されるが、マスク部分にはGCIB照射は受容されず、したがって、対照表面としての機能を果たした。ブタ一次線維芽細胞を新鮮な前靭帯から収集した。アモルファス石英表面に、5,000細胞/cm2の初期密度にてこのブタ一次線維芽細胞を、10ウシ胎仔血清FBSおよび1ペニシリン/ストレプトマイシンを補給したダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物DMEM中で播種し、加湿インキュベータ内で37°Cおよび空気中5のCO2にてインキュベートした。4時間後、次いで、培地と非接着細胞を除去し、新鮮培地と交換し、インキュベーションを継続した。表面を最初の4時間に毎時間、さらに、最初の播種の6時間後、24時間後および48時間後に観察し、イメージングした。図9は、細胞の播種の24時間後に取得し、マスクされた非照射領域とマスクされていないGCIB照射領域の境界部を観察した一部マスクされたアモルファス石英基材の光学顕微鏡写真である。結果により、線維芽細胞は、アモルファス石英表面のGCIB照射側に優先的に、中程度に付着することが示される。GCIB照射領域は図9の左側であり、非照射対照領域は図9の右側である。結晶性サファイアの例示的実施形態単結晶結晶性サファイア表面の改善を第7の例示的実施形態において開示する。清浄な滅菌結晶性サファイア基材を一部マスクし、次いで、30kVの加速電圧を使用して加速させたアルゴンGCIBを用いて5×1014イオン/cm2の線量までGCIB照射した。使用したマスクは、サファイア表面に近接させた非接触型シャドウマスクとした。非マスク部分には全GCIB線量が受容されるが、マスク部分にはGCIB照射は受容されず、したがって、対照表面としての機能を果たした。ブタ一次線維芽細胞を新鮮な前靭帯から収集した。結晶性サファイア表面に、5,000細胞/cm2の初期密度にてこのブタ一次線維芽細胞を、10ウシ胎仔血清FBSおよび1ペニシリン/ストレプトマイシンを補給したダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物DMEM中で播種し、加湿インキュベータ内で37°Cおよび空気中5のCO2にてインキュベートした。4時間後、次いで、培地と非接着細胞を除去し、新鮮培地と交換し、インキュベーションを継続した。表面を最初の4時間に毎時間、さらに、最初の播種の6時間後、24時間後および48時間後に観察し、イメージングした。図10は、細胞の播種の24時間後に取得し、マスクされた非照射領域とマスクされていないGCIB照射領域の境界部を観察した一部マスクされた結晶性サファイア基材の光学顕微鏡写真である。GCIB照射領域は図10の左側であり、非照射対照領域は図10の右側である。非照射領域とGCIB照射領域を比較することにより、ブタ線維芽細胞は、結晶性サファイア表面のGCIB照射部分において非照射マスク部分と比べて、より多くの数が付着し、より良好に増殖することが明白である。サファイアなどの結晶性物質にGCIB照射することにより、非常に薄い表面層数十オングストロームの一部または完全なアモルファス化がもたらされると考えられる。なんら特定の理論に拘束されることを望まないが、該照射によってもたらされるアモルファス化表面改良が、細胞の付着および増殖の改善に寄与しているようである。この改善に寄与し得る他の考えられ得る機構は、材料の表面のぬれ性、親水性および/または表面荷電状態の改良の増大である。ポリマーフィラメント/ポリマー繊維の例示的実施形態繊維は、織ること、編むこと、および/または他の不織手法によってポリマーまたはコポリマーの繊維で形成されたものであり得る。特定のポリマー繊維最も顕著には、ポリエチレンテレフタレートは、血管移植片の作製に特に好適な繊維である。また、織物ポリエチレンテレフタレート場合によっては、ポリエチレンテレフタレートと表記され、PETまたはPETEと略記される繊維は、その商標名の1つであるダクロンと称されることもあり得、血管移植片の製作用材料として一般的に使用されている。第8の例示的実施形態では、織物ポリエチレンテレフタレートPETE繊維の表面の改善を開示する。PETE繊維から製作された血管移植片は、場合によっては、血液の喪失を低減させるためにタンパク質コラーゲンもしくはアルブミンなどで表面コーティングされる、および/または移植片の感染を抑制するために抗生物質で表面コーティングされる。薬理学的または生物学的試薬の使用によって再狭窄を低減させるために設計されるストラテジーのほとんどは、繊維表面上での血管平滑筋細胞増殖の直接的な抑止を伴うものである。しかしながら、択一法としては、平滑筋細胞増殖が、損傷部位および移植片部位での再内皮化の特異的助長によって間接的に抑止され得る。過去において、再内皮化は、多くの場合で低速または不完全であった。この実施形態において、本発明者らは、非表面コーティング織物PETE繊維材料のGCIB照射を評価し、該材料がよりバイオ活性となり、再内皮化の助長に対してより好適になることを示した。織物PETE繊維を15mm×30mm小片に切断した。この小片の半分をマスクし、30kVの加速電圧を使用して加速させたアルゴンGCIBを用いて5×1014イオン/cm2の線量までGCIB照射した。使用したマスクは、PETE繊維表面に近接させ、該繊維小片の各々の片側の半分を覆う非接触型シャドウマスクとした。非マスク表面部分には全GCIB線量が受容されるが、マスク表面部分にはGCIB照射は受容されず、したがって、対照表面としての機能を果たした。この繊維小片を個々のペトリ皿に入れ、マウス内皮生細胞EOMA細胞株を、PETE繊維表面上の全体照射部分と対照部分に50,000細胞/繊維小片の初期密度にて播種し、加湿インキュベータ内で37°Cにてインキュベーション中に、10ウシ胎仔血清FBSおよび1ペニシリン/ストレプトマイシンを補給したダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物DMEM中で24時間付着させた。24時間後、培地と非接着細胞を除去した。メタノールセ氏-20度で1時間予備冷却をPETE繊維上に10分間配置し、接着細胞を固定させた。次いで、繊維および接着したマウス内皮細胞のイメージングを走査電子顕微鏡によって行なった。マウス内皮細胞が付着したPETE繊維のGCIB照射部分と非照射対照部分の両方の表面領域のイメージングをHitachiTM-1000走査電子顕微鏡を用いて行なった。結果により、PETE織物繊維表面のGCIB照射部分とGCIB非照射部分間に細胞付着の明白な相違がみられることが示された。図11は、マウス内皮細胞の播種の24時間後に作製されたPETE繊維表面の処理小片の走査電子顕微鏡写真であるメタノール固定後。画像の左側のPETE繊維部分は、播種前に照射されなかったPETE繊維のマスク部分である。画像の右側のPETE繊維部分は、細胞の播種前にGCIB照射を受けた部分である。図11は、マウス内皮細胞による再内皮化が、PETE繊維のGCIB照射部分で非照射対照部分よりも有意にさらに進行したことを示す。EOMA細胞は、PETE繊維のGCIB照射を受けた部分に優先的に接着した。コバルト-クロム合金の例示的実施形態コバルト-クロム合金表面の改善を第9の例示的実施形態において開示する。コバルト-クロム合金は、多くの場合、哺乳動物への埋込みが意図される医療用物体例えば、血管用ステントに使用される材料である。コバルト-クロムクーポンを、まず、70イソプロパノール中で2時間清浄にした後、再蒸留水中で4回洗浄し各洗浄は15分間、その後、生物学用ドラフト内でUV光に15分間置いた。次いで、このコバルト-クロム合金クーポンを、30kVの加速電圧を使用して加速させたアルゴンGCIBを用いて5×1014イオン/cm2の線量までGCIB照射するか、または対照として非照射のままにするかのいずれかとした。次いで、コバルト-クロム合金クーポン照射試験片と対照試験片の両方を、24ウェルMultiwellTMポリスチレンプレートBDFalcon351147の個々のウェル3例の対照クーポンおよび3例のGCIB照射クーポンの底部に配置した。1mlの細胞懸濁液マウス内皮生細胞EOMA細胞株,2,000細胞/mlを各コバルト-クロム合金クーポン上に播種し、条件照射/非照射あたりn=3とした。播種した細胞は、加湿インキュベータ内で37°Cにてインキュベーション中、10ウシ胎仔血清FBSおよび1ペニシリン/ストレプトマイシンを補給したダルベッコ改変イーグル培地栄養混合物DMEM中に懸濁状態とした。すべてのコバルト-クロム合金クーポンにおいて細胞を24時間付着させ、次いで、培地と非付着細胞あればを吸引し、新鮮培地と交換し、プレートをインキュベータに戻した。続いて、細胞をさらに10日インキュベートしながら、コバルト-クロム合金クーポンの表面上に付着させ、増殖させた。10日間の最後に、コバルト-クロム合金クーポンを顕微鏡で観察し、コバルト-クロム合金クーポン表面に本質的に100の細胞付着が起こったことを確認した。各クーポンをそのウェルと培地から取り出し、事前に細胞も培地も含めていない新たなウェルに入れた。MTS/PMS増殖アッセイ試薬を製造業者の使用説明書Promega,G5421どおりに加えた新鮮培地を細胞アッセイに使用し、細胞アッセイではプレートリーダー490nmの波長で作動を用いて測定した。吸光度の読み値を、MTS/PMSアッセイの製造業者の手順に従って既知細胞数について事前に作成した較正曲線に基づいて細胞数に変換し、各コバルト-クロム合金クーポンの付着細胞数を特性評価した。このアッセイにより、10日間の最後に、非照射対照クーポン上でのEOMA細胞の増殖および付着は4,452±817細胞であったのに対して、GCIB照射クーポン上では7,900±1,164細胞であったことが示されたp<0.02。加速GCIBから誘導された加速低エネルギー中性粒子ビーム本発明の一実施形態では、加速ガスクラスターイオンビームから誘導される中性粒子ビームを用いて、絶縁性および他の感受性の表面を加工する。ここで、図12を参照されたい。これは、先行技術のGCIB加工装置100の模式的構成を示す。低圧槽102は、流体により連通される3つのチャンバ、ノズルチャンバ104、イオン化/加速チャンバ106、および加工チャンバ108を有する。この3つのチャンバは、それぞれ、真空ポンプ146a、146bおよび146cによって真空にされる。ガス貯蔵シリンダー111内に貯蔵された凝縮性の加圧線源ガス112例えば、アルゴンは、ガス絞り弁113および供給チューブ114を通って貯留チャンバ116内へと流れる。貯留チャンバ116内の圧力典型的には数気圧により、ノズル110を通ってかなり低圧の真空内へのガスの放出がもたらされ、超音速ガスジェット118の形成がもたらされる。このジェットの膨張に起因する冷却により、一部のガスジェット118のクラスター各々、数個から数千個の弱く結合された原子または分子からなるへの凝縮が引き起こされる。ガススキマー孔120を使用し、クラスタージェットに凝縮されなかったガス分子をクラスタージェットから一部分離することにより、下流チャンバ内へのガスの流れを制御する。下流チャンバにおける過剰な圧力は、ガスクラスターイオンの輸送が妨げられることにより、ならびにビームの形成および輸送に使用され得る高電圧の管理が妨げられることにより有害となり得る。好適な凝縮性の線源ガス112としては、限定されないが、アルゴンおよび他の凝縮性の希ガス、窒素、二酸化炭素、酸素、ならびに多くの他のガスおよび/またはガス混合物が挙げられる。超音速ガスジェット118中でのガスクラスターの形成後、ガスクラスターの少なくとも一部分がイオン化装置122内でイオン化され、該装置は、典型的には電子衝撃イオン化装置であり、1つ以上の白熱フィラメント124または他の適当な電子源からの熱放射によって電子を生成させ、この電子を加速および指向し、ガスジェット118中のガスクラスターとの衝突を可能にする。ガスクラスターとの電子衝撃によりガスクラスターの一部の部分から電子が放出され、該クラスターは陽イオン化状態となる。一部のクラスターでは、1個より多くの電子が放出されたものであり得、多重イオン化状態となり得る。加速後の電子の数およびそのエネルギーの制御は、典型的には、起こり得るイオン化数およびガスクラスターの多重イオン化と単回イオン化との比に影響を及ぼす。サプレッサ電極142とアース電極144によりクラスターイオンがイオン化装置の排出孔126から引き出され、所望のエネルギーまで加速され典型的には、数百V~数万Vの加速ポテンシャルで、集束されてGCIB128が形成される。GCIB128がイオン化装置の排出孔126とサプレッサ電極142の間を横断する領域は、引出し領域と称される。ガスクラスターを含む超音速ガスジェット118の軸ノズル110において測定は、GCIB128の軸154と実質的に同じである。フィラメント電源136により、イオン化装置のフィラメント124を加熱するためのフィラメント電圧Vfが供給される。アノード電源134により、フィラメント124から放出された熱電子を加速させ、クラスター含有ガスジェット118への熱電子の放射を引き起こし、クラスターイオンを生成させるためのアノード電圧VAが供給される。抑制電源138により、サプレッサ電極142にバイアスをかけるための抑制電圧VS数百から2~3千ボルト程度が供給される。加速電源140により、VAccと等しい総GCIB加速ポテンシャルがもたらされるようにサプレッサ電極142およびアース電極144に対してイオン化装置122にバイアスをかけるための加速電圧VAccが供給される。サプレッサ電極142は、イオン化装置122のイオン化装置の排出孔126からイオンを引き出す機能、および所望されない電子が下流からイオン化装置122内に進入するのを抑制する機能、ならびに集束GCIB128を形成する機能を果たす。ワークピース160これは、例えば医療用デバイス、半導体材料、光学素子、またはGCIB加工での加工対象の他のワークピースであり得るは、ワークピースホルダー162に保持される。該ホルダーは、ワークピースをGCIB128路内に配設する。ワークピースホルダーは、加工チャンバ108に取り付けられるが、電気絶縁体164によって電気的に絶縁されている。したがって、ワークピース160およびワークピースホルダー162に当てられたGCIB128は、導線168を通って線量処理部170に流れる。ビームゲート172により、軸154に沿ってワークピース160へとGCIB128の伝達が制御される。ビームゲート172は、典型的には開状態を有し、閉状態のときは、連結部174これは例えば電気的、機械的、または電気機械的であり得るによって制御される。線量処理部170によりビームゲート172の開/閉状態が制御され、ワークピース160およびワークピースホルダー162が受容するGCIB線量が管理される。作動時は、線量処理部170によりビームゲート172が開放され、ワークピース160のGCIB照射が開始される。線量処理部170では、典型的には、ワークピース160およびワークピースホルダー162に到達するGCIB電流が積分され、蓄積されたGCIB照射線量が算出される。所定の線量になると、線量処理部170によりビームゲート172が閉鎖され、所定の線量に達すると加工が終了する。以下の説明では、図面における便宜上、先の図の対象物の符号を、論考なしに後の図に表示していることがあり得る。同様に、先の図に関して論考した対象物を、対象物の符号またはさらなる説明なしに後の図に表示していることがあり得る。このような場合において、同様の符号を有する対象物は、同様の対象物であり、先に記載した特徴および機能を有し、当該図面において対象物の符号を示していない対象物の図示は、先の番号の図に図示した同様の対象物と同じ機能を有する同様の対象物を指す。図13は、イオンビームの走査およびワークピースの操作が使用される、GCIBを用いたワークピースの加工のための別の先行技術のGCIB加工装置200の模式的に図示した構成要素を示す。GCIB加工装置200によって加工されるワークピース160は、ワークピースホルダー202に保持され、GCIB128路内に配設される。ワークピース160の一様な加工がなされるようにするため、ワークピースホルダー202は、ワークピース160が一様な加工に必要とされ得るように操作されるように設計される。非平面的、例えば、球面もしくはカップ状、円形、不定形または他の非平坦形状であるワークピースの表面あればは、ワークピースの表面の最適なGCIB加工が得られるように、ビーム入射に対してある角度範囲内の方向に向けてもよい。ワークピースホルダー202は、すべての非平面表面がGCIB128と適切に一直線になって加工され、加工の最適化および一様性がもたらされるように向きが変えられるのに充分に関節様に可動articulateできるものである。より具体的には、加工対象のワークピース160が非平面的である場合、ワークピースホルダー202は、関節様可動/回転機構204によって回転動作210のように回転され、関節様可動動作212のように関節様に可動され得る。関節様可動/回転機構204により、長軸206これはGCIB128の軸154と同軸である周りの360度のデバイスの回転および軸206に垂直な軸208周りの充分な関節様可動が可能であり、ワークピースの表面が所望の範囲のビーム入射内に維持され得る。特定の条件下では、ワークピース160のサイズに応じて、大型のワークピースの一様な照射をもたらすために、走査システムが望ましいことがあり得る。多くの場合、GCIB加工には必要でないが、2対の直交する向きの静電走査プレート130と132が、広範な加工領域全体にラスターまたは他の走査パターンをもたらすために利用され得る。このようなビーム走査が行なわれる場合、走査線発生部156によりX軸走査信号電圧が走査プレート対132に導線ペア159を通って供給され、Y軸走査信号電圧が走査プレート対130に導線ペア158を通って供給される。走査信号電圧は、通常、異なる周波数の三角波であり、GCIB128の走査GCIB148への変換を引き起こし、これによりワークピース160の表面全体が走査される。走査ビーム画定孔214により走査領域が画定される。走査ビーム画定孔214は導電性であり、低圧槽102の壁に電気的に接続されており、支持部材220によって支持されている。ワークピースホルダー202は、柔軟性の導線222を介してファラデーカップ216に電気的に接続されており、該ファラデーカップは、ワークピース160およびワークピースホルダー202を囲んでおり、該画定孔214を通過する全電流を収集する。ワークピースホルダー202は関節様可動/回転機構204から電気的に遮蔽されており、ファラデーカップ216は絶縁部218によって低圧槽102から電気的に遮蔽され、載置されている。したがって、走査ビーム画定孔214を通過する走査GCIB148からの全電流は、ファラデーカップ216内に収集され、導線224を通って線量処理部170へと流れる。作動時は、線量処理部170によりビームゲート172が開放され、ワークピース160のGCIB照射が開始される。線量処理部170では、典型的には、ワークピース160およびワークピースホルダー202およびファラデーカップ216に到達するGCIB電流が積分され、単位面積あたりに蓄積されたGCIB照射線量が算出される。所定の線量になると、線量処理部170によりビームゲート172が閉鎖され、所定の線量に達すると加工が終了する。所定の線量の蓄積中、所望されるすべての表面の加工が確実となるように、ワークピース160を関節様可動/回転機構204によって操作してもよい。図14は、GCIBの荷電部分と非荷電部分を分離するための静電偏向板が使用された、本発明の一実施形態による中性粒子ビーム加工装置300の模式図である。ビームラインチャンバ107内には、イオン化装置および加速部領域およびワークピースの加工領域がある。ビームラインチャンバ107は、高いコンダクタンスを有し、そのため、圧力は全域で実質的に一様である。真空ポンプ146bによりビームラインチャンバ107が真空にされる。ガスはビームラインチャンバ107内に、ガスジェット118によって輸送されたクラスター化ガスおよび非クラスター化ガスの形態で、ならびにガススキマー孔120から漏出するさらなる非クラスター化ガスの形態で流れる。圧力センサー330からビームラインチャンバ107の圧力データが、電気的ケーブル332を通って圧力センサー制御部334に送られ、ここで、ビームラインチャンバ107内の圧力が測定され、表示される。ビームラインチャンバ107内の圧力は、ビームラインチャンバ107内へのガス流と真空ポンプ146bのポンピング速度とのバランスに依存する。ガススキマー孔120の直径、ノズル110を通る線源ガス112の流れ、および真空ポンプ146bのポンピング速度を選択することにより、ビームラインチャンバ107内の圧力が、設計およびノズル流によって決定される圧力PBと平衡になる。アース電極144からワークピースホルダー162までのGCIB飛行路は、例えば100cmである。設計および調整により、PBは、およそ6×10-5トールであり得る。したがって、圧力×ビーム路長は、およそ6×10-3トール-cmであり、ビームの目標ガス厚はおよそ1.94×1014ガス分子/cm2であり、これは、ガスクラスターイオンのGCIB128への解離に有効であることが観察されている。VAccは、例えば30kVであり得、GCIB128が該ポテンシャルによって加速される。1対の偏向板302と304は、GCIB128の軸154周りに配設される。偏向部電源306により正の偏向電圧VDが偏向板302に導線308を介して供給される。偏向プレート304は、電気的アースに導線312によって、および電流センサー/ディスプレイ310を介して接続されている。偏向部電源306は手作業で制御可能である。VDは、ゼロからGCIB128のイオン化部分316が偏向板304に完全に偏向するのに充分な電圧例えば、数千ボルトまで調整され得る。GCIB128のイオン化部分316が偏向板304に偏向されると、生じた電流IDは、導線312および電流センサー/ディスプレイ310を通って流れ、表示される。VDがゼロの場合、GCIB128は偏向されず、ワークピース160およびワークピースホルダー162へと進行する。GCIBビーム電流IBは、ワークピース160およびワークピースホルダー162上に収集され、導線168および電流センサー/ディスプレイ320を通って電気的アースへと流れる。IBは、電流センサー/ディスプレイ320で表示される。ビームゲート172は、連結部338を介してビームゲート制御部336によって制御される。ビームゲート制御部336は、手動式であってもよく、所定の間隔でビームゲート172を開放するための予備設定値によって電気的もしくは機械的な時限式であってもよい。使用時は、VDはゼロに設定され、ワークピースホルダーに当たるビーム電流IBが測定される。所与のGCIB加工方策でのこれまでの経験に基づき、所与の加工での初期照射時間は、測定された電流IBに基づいて決定される。VDは、測定されたすべてのビーム電流がIBからIDまで移動し、IDがもはやVDの増大に伴って増大しなくなるまで増大する。この時点で、最初のGCIB128のエネルギー的に解離された成分を含む中性粒子ビーム314がワークピースホルダー162に照射される。次いで、ビームゲート172が閉鎖され、ワークピース160が、ワークピースホルダー162上に従来のワークピース搭載手段図示せずによって配置される。ビームゲート172は、所定の初期放射時間の間、開放される。照射期間後、ワークピースは検査され得、所望量の中性粒子ビーム加工がもたらされるように、測定されたGCIBビーム電流IBに基づき、必要に応じて加工時間が調整される。中性粒子ビーム314には、加速GCIB128の初期エネルギーの反復性repeatable画分が含まれている。元のGCIB128の残りのイオン化部分316は中性粒子ビーム314から取り出されており、アース接地偏向板304によって収集される。中性粒子ビーム314から取り出されたイオン化部分316は、モノマーイオンおよびガスクラスターイオン中間サイズのガスクラスターイオンを含むを含むものであり得る。クラスターのバックグラウンドガスの衝突エロージョンのモノマー蒸発機構のため、中性粒子ビームは実質的に中性粒子モノマーからなる。本発明者らは、これを、中性粒子ビームの再イオン化および生じたイオンの電荷質量比の測定を含む適当な測定によって確認した。以下に示すように、この中性粒子ビームを用いてワークピースを加工することにより、一定の卓越した加工結果が得られる。図15は、中性粒子ビーム測定のための温度センサーが使用された、本発明の一実施形態による中性粒子ビーム加工装置400の模式図である。温度センサー402は、低熱伝導付着部404によって、ピボット412に取り付けられた回転支持アーム410に取り付けられる。作動部408により、中性粒子ビーム314またはGCIB128が遮断される位置と、414で示す待機位置この場合、温度センサー402には全くビームが遮断されないとの間で、温度センサー402が可逆的な回動動作416によって移動される。温度センサー402が待機位置414で示すにある場合、GCIB128または中性粒子ビーム314は、進路406に沿ってワークピース160および/またはワークピースホルダー162の照射が継続される。温度センサー制御部420では、温度センサー402の位置決めが制御され、温度センサー402によって生成された信号の処理が行なわれる。温度センサー402は温度センサー制御部420と、電気的ケーブル418を介して連絡している。温度センサー制御部420は線量測定制御部432と、電気的ケーブル428を介して連絡している。ビーム電流測定デバイス424では、GCIB128がワークピース160および/またはワークピースホルダー162に当たるときに導線168内を流れるビーム電流IBが測定される。ビーム電流測定デバイス424は、電気的ケーブル426を介してビーム電流測定信号を線量測定制御部432に連絡する。線量測定制御部432では、連結部434から伝達された制御信号によってビームゲート172の開状態および閉状態の設定が制御される。線量測定制御部432では、偏向部電源440が電気的ケーブル442によって制御され、偏向電圧VDが、電圧ゼロと、GCIB128のイオン化部分316が偏向板304に完全に偏向されるのに充分な正の電圧との間で制御され得る。GCIB128のイオン化部分316が偏向板304に当たると、生じた電流IDが電流センサー422によって測定され、電気的ケーブル430を介して線量測定制御部432に連絡される。作動時、線量測定制御部432により温度センサー402が待機位置414に設定され、ビームゲート172が開放され、VDがゼロに設定され、全GCIB128がワークピースホルダー162および/またはワークピース160に当たるようになる。線量測定制御部432では、ビーム電流測定デバイス424から伝達されたビーム電流IBが記録される。次いで、線量測定制御部432は、温度センサー制御部420から中継された指令によって、温度センサー402を待機位置414からGCIB128の遮断まで移動させる。温度センサー制御部420では、センサーの熱容量および温度センサー402の温度上昇速度その温度が所定の測定温度例えば、セ氏70度まで上昇し、計算されたビームエネルギー束が線量測定制御部432に連絡されたときのもの次いで、該制御部では、温度センサー402によって測定されたビームエネルギー束およびビーム電流測定デバイス424によって測定された対応ビーム電流の較正が計算されるに基づいた計算によってGCIB128のビームエネルギー束が測定される。次いで、線量測定制御部432により温度センサー402が待機位置414に待機されて冷却が可能になり、GCIB128のイオン化部分による電流IDのすべてが偏向板304に移動するまで偏向板302に正のVDの印加が指令される。電流センサー422では、対応するIDが測定され、これが、線量測定制御部432に連絡される。また、線量測定制御部は、温度センサー制御部420から中継された指令によって、温度センサー402を待機位置414から中性粒子ビーム314の遮断まで移動させる。温度センサー制御部420では、先に測定された較正係数および温度センサー402の温度上昇速度その温度が所定の測定温度まで上昇し、中性粒子ビームエネルギー束が線量測定制御部432に連絡されたときのものを用いて、中性粒子ビーム314のビームエネルギー束が測定される。線量測定制御部432では、中性粒子ビーム分率これは、全GCIB128のエネルギー束の熱測定値に対する中性粒子ビーム314のエネルギー束の熱測定値の比であるが計算される。通常の作動下では、約70~約95中性粒子ビーム分率が得られる。また、線量測定制御部432では電流IDが測定され、IBとID間の電流比が求められる。ID測定値にIB/ID比を掛け算したものを、線量測定制御部432による加工の制御時の線量測定でのIBの測定の代用として使用する。したがって、線量測定制御部432により、全GCIB128の実際のビーム電流測定が得られ得るであるかのように、ワークピースの加工時のビーム変動あればが補正され得る。線量測定制御部では、中性粒子ビーム比を使用し、具体的なビーム加工に所望される加工時間がコンピュータ計算される。加工中、加工時間を、加工時のビーム変動あればの補正のために較正されたID測定値に基づいて調整してもよい。加速低エネルギー中性粒子ビームを用いたポリマーの例示的実施形態図8に示したGCIB照射PEEK表面上での骨芽細胞増殖のインビトロでの増大に加え、インビボ試験でも、中性粒子ビーム照射PEEK表面での骨成長が非照射PEEK対照表面よりも容易に進行することが示される。この効果を実証するため、ラット頭蓋冠臨界サイズ欠損モデルを使用した。米動物福祉法およびその修正条項に従い、実験用ドブネズミRattusnorvegicusSprague-Dawley系統のラットに麻酔し、滅菌手法を用いて、3.0mmトレフィンを有するドリルを使用し、各ラットの頭蓋冠から円板状の骨を除去し、臨界サイズの欠損該動物の一生において自然に治癒しないサイズの欠損を形成した。直径3.125mmおよび厚さ1mmの円形のPEEK円板を欠損部位に埋め込んで充填し、軟質組織および皮膚を適切な層内に封入した。ラットを対照群と試験群に分けた。対照群には、滅菌した非照射PEEK円板インプラントを受容させた。試験群には、1mm厚の円筒型端部を除く3.125mmの円形表面の両面に中性粒子ビームを照射しておいた滅菌したPEEK円板インプラントを受容させた。対照群および試験群に関するデータを表3に示す。外科的埋込み後、創傷部を4週間治癒させた。4週間後、ラット両群を安楽死させ、組織学的検査および評価のために組織試料を収集した。埋込み部位を有するインタクトな非脱灰頭蓋冠対照および試験を樹脂に包埋し、微細に磨砕して横断切片を形成した。この切片を、従来のヘマトキシリン/エオシン組織学的手法を用いて染色し、顕微鏡で検査し、埋込み部位での骨成長の形成を評価した。試験群では、群内の6匹のうち5匹で、中性粒子ビーム照射PEEK円板の外表面にまばらないし中程度の骨被覆が示された。対照群では、6匹のうち2匹で、非照射PEEK円板の外表面上にわずかにまばらな骨成長が示された。試験群である第2群では、図15のものと同様の装置を用いて中性粒子ビーム照射を行なった。図15を参照すると、加速30kV加速ポテンシャルVACCを使用アルゴンGCIB128を形成させ、PEEK円板ワークピース160に指向させた。イオン化装置の排出孔126からワークピース160までの距離ビーム路長はおよそ61cmであった。低圧力槽102内の圧力をおよそ6.7×10-5トールに維持し、該圧力を形成しているバックグラウンドガスは実質的にアルゴンであった。したがって、圧力にビーム路長を掛け算した積はおよそ4.09×10-3トール-cmであり、したがって、イオン化装置の排出孔126とワークピース160との間の領域の対応するアルゴンガス目標厚はおよそ1.32×1014アルゴンモノマーガス/cm2となり、これは、ガスクラスターイオンをGCIB128に本質的に完全に解離させるのに有効であることが観察されている。GCIB128の軸154周りに配設された1対の静電偏向板302と304を使用し、すべての荷電粒子をビーム軸154から完全に偏向させ、中性粒子ビーム314を形成し、これは本質的に充分に解離された。したがって、中性粒子ビーム314は加速モノマー中性粒子アルゴンビームであった。温度センサー402を用いて線量測定を行ない、円形のPEEK円板の各面から送達された全中性粒子ビーム線量を較正し、加速30kVGCIB128荷電粒子と非荷電粒子の両方を含む電荷分離による中和は無しによる5×1014イオン/cm2の照射によって蓄積されるであろうエネルギーと同等の中性粒子ビーム蓄積エネルギーが、各面に受容されるようにした。図16aは、第1群である対照群の試料の代表的な横断切片の光学顕微鏡写真900であり、埋込み後4週間の治癒後のラット頭蓋冠の外科的埋込み部位内の非照射PEEK円板904を示す。元の頭蓋冠の骨902は、横断切片に見られ、非照射PEEK円板904が充填された円形開口部を有する。非照射PEEK円板904は、元の頭蓋冠の骨902の該円形開口部を伴う境界部908を有する。非照射PEEK円板904は外表面906を有する。外表面906には、有意な骨の再成長は観察されない。また、脳組織910も顕微鏡写真で観察する。図16bは、第2群である試験群の試料の代表的な横断切片の光学顕微鏡写真920であり、埋込み後4週間の治癒後のラット頭蓋冠の外科的埋込み部位内の中性粒子ビーム照射PEEK円板924を示す。元の頭蓋冠の骨922は、横断切片に見られ、中性粒子ビーム照射PEEK円板924が充填された円形開口部を有する。中性粒子ビーム照射PEEK円板924は、元の頭蓋冠の骨922の円形開口部を伴う境界部928を有する。中性粒子ビーム照射PEEK円板924は、中性粒子ビーム照射された外表面926を有する。骨の再成長部932が外表面926に観察される。また、脳組織930も顕微鏡写真で観察する。上記に開示したいくつかの実施形態では、本発明の方法には、表面改善および/またはバイオ活性や一体化の向上のための他の既に知られた方法、例えば限定されないが、サンドブラスティング、酸エッチング、被膜のプラズマ溶射、CO2レーザースムージング、ならびに種々の形態の清浄法例えば、機械的、超音波、プラズマおよび化学的清浄手法、界面活性剤の使用、または異なるぬれ特性を有する膜もしくは被覆の適用、UV処理、UV/オゾン処理、ポリエチレングリコールPEGの共有結合、ならびにタンパク質製品抗体の抗CD34および/またはアルギニン-グリシン-アスパラギン酸ペプチドRGDペプチドおよび/またはコラーゲンおよび/またはアルブミンなどの適用との併用をさらに含めてもよい。このような併用は、本発明の範囲に包含されることを意図する。本発明は例示の目的で、チタン薄片、ガラス、ポリスチレン、PTFE、PEEK、石英、サファイア、PETE繊維、およびコバルト-クロム合金表面の使用を説明したが、医療的埋込み用物体は、チタンおよび/またはチタン合金酸化膜ありもしくはなし、コバルト-クロム合金、コバルト-クロム-モリブデン合金、タンタル、タンタル合金、種々の他の金属および金属合金、プラスチックまたはポリマーまたはコポリマー材料例えば、ポリエチレンおよび他の不活性プラスチック、固形樹脂材料、ガラス状材料、織物、編物および不織ポリマー/コポリマー繊維、生物材料骨、コラーゲン、絹および他の天然繊維など、種々のセラミック例えば、チタニア、ならびに用途に適したものであり得、かつ適切に生体適合性である他の材料でも形成されることを理解されたい。本発明は医療的埋込み用物体の分野における種々の実施形態および用途に関して説明したが、その用途は該分野に限定されず、表面のGCIB照射により該表面を細胞の成長、付着および付着に対してより補助的にするという概念は、当業者に自明の分野において広範な用途を有すると本発明者らは理解している。このような広範な用途は、本発明の範囲に包含されることを意図する。また、本発明は、本発明の精神および範囲内ならびに特許請求の範囲内で多種多様なさらなる他の実施形態が可能であることを認識されたい。本発明は例示の目的で、電荷感受性絶縁性材料であるPEEKを加工するためのガスクラスターイオンビームから誘導された中性粒子ビームの使用を説明したが、本発明者らは、このような中性粒子ビーム表面加工の適用によって得られる有益性はPEEK材料に限定されず、多くの電荷感受性材料および電気絶縁性材料、例えば限定されないが、ガラス、ポリスチレン、PTFE、PEEK、石英、サファイア、およびPETE繊維に対しても改善がもたらされると理解している。医療的埋込み用物体は、プラスチックまたはポリマーまたはコポリマー材料例えば、ポリエチレンおよび他の不活性プラスチック、固形樹脂材料、ガラス状材料、織物、編物および不織ポリマー/コポリマー繊維、生物材料骨、コラーゲン、絹および他の天然繊維など、種々のセラミック例えば、チタニア、ならびに該用途に適したものであり得、かつ適切に生体適合性であり、また、イオンビームによる帯電または電荷損傷に対して感受性である他の材料で形成されている場合も中性粒子ビーム加工の恩恵を被ることは理解されよう。"