低エネルギー陽電子蓄積リングの試作とその実用化

2次元で最も効率のよい低速陽電子蓄積装置としてSOSを改良した装置の実現を目標に開発をすゝめて来たが、本年度は以下の点に関して検討を行なった。1.計算機シミュレーションによる捕獲効率の改良:SOS収束円軌道上のベクトルポテンシャルの形状を工夫して安定軌道化する方法については前年度までに解決されたが、この軌道に効率よく捕獲するための計算機実験を行なった。方法は径方向および周方向に時間的に変化する電場の重畳で実現されるが、実験的には径方向の方が容易である。尚、周方向の電場はベータトロンの原理として知られるものである。2.電子ビームによる模擬試験:50〜200evのパルス電子流(パルス幅:100ns)を中心から径方向に射出し、約50ns後に捕獲用径方向電場(立上り時間:30ns以下)を卯加して捕獲効率を調べた。捕獲電場のタイミングは捕獲効率に可成り微妙に効くが、逆に、それによって蓄積ビームのエネルギー幅を調整することができる。一方、ビーム蓄積時間を引出しパルスのタイミングを変えながら測定した。ビーム強度は指数関数的に減少し、ビームの寿命が真空度で制限されていることがわかった。平均散乱断面積は〈σ〉=4×【10^(-16)】【cm^2】で、Blaauwらの実験値σ=6.2×【10^(-16)】【cm^2】(200ev)とよい一致をみた。3.低速陽電子源の試作と捕獲試験:よくアニールしたタングステン円板を積層したモデレータ付陽電子線源を試作し、fast-to-slow変換効率や捕獲効率の試験を行なった。放射性同位元素を使用する場合には、低速陽電子が射出される信号をとらえて捕獲電場を卯加しなくてはならないが、線型加速器の電子ビームを照射して対生成で陽電子を作る場合はその必要がない。4.陽電子消滅二次元角度相関測定装置の開発:同装置の試作を完了し、シリコン単結晶の格子欠陥を詳しく調べた。

2次元で最も効率のよい低速陽電子蓄積装置としてSOSを改良した装置の実現を目標に開発をすゝめて来たが、本年度は以下の点に関して検討を行なった。1.計算機シミュレーションによる捕獲効率の改良:SOS収束円軌道上のベクトルポテンシャルの形状を工夫して安定軌道化する方法については前年度までに解決されたが、この軌道に効率よく捕獲するための計算機実験を行なった。方法は径方向および周方向に時間的に変化する電場の重畳で実現されるが、実験的には径方向の方が容易である。尚、周方向の電場はベータトロンの原理として知られるものである。2.電子ビームによる模擬試験:50〜200evのパルス電子流(パルス幅:100ns)を中心から径方向に射出し、約50ns後に捕獲用径方向電場(立上り時間:30ns以下)を卯加して捕獲効率を調べた。捕獲電場のタイミングは捕獲効率に可成り微妙に効くが、逆に、それによって蓄積ビームのエネルギー幅を調整することができる。一方、ビーム蓄積時間を引出しパルスのタイミングを変えながら測定した。ビーム強度は指数関数的に減少し、ビームの寿命が真空度で制限されていることがわかった。平均散乱断面積は〈σ〉=4×【10^(-16)】【cm^2】で、Blaauwらの実験値σ=6.2×【10^(-16)】【cm^2】(200ev)とよい一致をみた。3.低速陽電子源の試作と捕獲試験:よくアニールしたタングステン円板を積層したモデレータ付陽電子線源を試作し、fast-to-slow変換効率や捕獲効率の試験を行なった。放射性同位元素を使用する場合には、低速陽電子が射出される信号をとらえて捕獲電場を卯加しなくてはならないが、線型加速器の電子ビームを照射して対生成で陽電子を作る場合はその必要がない。4.陽電子消滅二次元角度相関測定装置の開発:同装置の試作を完了し、シリコン単結晶の格子欠陥を詳しく調べた。