太陽風多価イオンのX線放射観測に対する地上実験からのメッセージ

太陽風に含まれている多価イオンと，太陽系の惑星間空間に最も多く存在している水素原子を，実際の太陽風と同じ400-800 km/sの速度で衝突させ，電荷交換反応によって生成する励起状態からの軟X線領域における発光スペクトルを測定することが本研究の目的である。多価イオンは電気通信大学に設置されている電子ビームイオントラップを用いて生成し，磁場によって狭い空間に閉じ込める準備が行われている。このイオンは100 eV以下の低エネルギーで運動しているので，平均すると空間に停止しているとみなすことができる。この多価イオンと水素原子を太陽風と同程度の速度で衝突させるために，高速中性水素原子ビームを準備するのが本研究の第1の課題である。そのために高強度水素原子イオンビームをマイクロ波放電型イオン源によって生成し，希薄な気体を満たした容器に導入して，電荷移行反応によってイオンを中性化することで中性水素原子ビームを生成する。イオントラップは超高真空に保たれているので，中性化用の気体がイオントラップに入らないように差動排気が必要である。昨年度までに製作していた部品をすべて組み立て，実際に水素原子ビームを生成し，水素原子と全く同じイオン化ポテンシャルを持つメタンを中性化セルに満たして共鳴電荷交換反応によって効率的にイオンの中性化が起こることを確認した。ビーム強度の最適化についての再検討が済めば，いよいよ電気通信大学へ装置を搬入して，最終的な測定を行うことができる。

太陽風に含まれている多価イオンと，太陽系の惑星間空間に最も多く存在している水素原子を，実際の太陽風と同じ400-800 km/sの速度で衝突させ，電荷交換反応によって生成する励起状態からの軟X線領域における発光スペクトルを測定することが本研究の目的である。多価イオンは電気通信大学に設置されている電子ビームイオントラップを用いて生成し，磁場によって狭い空間に閉じ込める準備が行われている。このイオンは100 eV以下の低エネルギーで運動しているので，平均すると空間に停止しているとみなすことができる。この多価イオンと水素原子を太陽風と同程度の速度で衝突させるために，高速中性水素原子ビームを準備するのが本研究の第1の課題である。そのために高強度水素原子イオンビームをマイクロ波放電型イオン源によって生成し，希薄な気体を満たした容器に導入して，電荷移行反応によってイオンを中性化することで中性水素原子ビームを生成する。イオントラップは超高真空に保たれているので，中性化用の気体がイオントラップに入らないように差動排気が必要である。昨年度までに製作していた部品をすべて組み立て，実際に水素原子ビームを生成し，水素原子と全く同じイオン化ポテンシャルを持つメタンを中性化セルに満たして共鳴電荷交換反応によって効率的にイオンの中性化が起こることを確認した。ビーム強度の最適化についての再検討が済めば，いよいよ電気通信大学へ装置を搬入して，最終的な測定を行うことができる。