垂直薄膜励起による原子偏極の解明

傾斜薄膜による原子偏極を得る方法はビーム薄膜分光学の大きな分野であり、原子物理、原子核物理研究に数多く利用されている。偏極発生機構の物理的原因は数多くの研究にも関わらず未だに明らかでない。一方、薄膜を垂直に置いたときでも磁場を印加した場合、水素様イオンでは偏極が起こることを我々は初めて観測した。この偏極現象は、垂直薄膜による励起時にはビームイオンは整列しているが配向(偏極)していないが、印加磁場中を通過する際に感じるmotionalvxB電場によるStark効果のために整列が配向(偏極)へと移行するモデルで説明できると考えられる。そこでvx電場に対応する純電場を発生させ磁場と同一の測定を行う事とした東京工業大学ヴァンデグラフ加速器からの0.5MeVHeビームを使用し、1)平行平板電極による一様電場、2)帯電を防ぐために薄膜を接地させなければならないという特異点を持つがvxB電場に対応する純電場、3)一方の磁極を中空にして使用した一様磁場、中を通過する際の468.6nmHeII光を光学系により測定し左右円偏光強度差を表すストークスパラメータS/Iを測定した。その結果、1)一様な電場を通過する際のS/Iは〜0であり偏極は認められなかった。2)vxBに対応する電場では偏極は認められたが対応する磁場のときの値の〜1/2程度であった。3)一様磁場でのS/Iは小さく、変化する磁場を通過するにときには顕著に認められたS/Iの時間発展ははっきりとは認められなかった。これらの結果より1)本偏極はStrak効果のみでは説明できず、2)薄膜励起時における効果も考慮する必要があると思われるが、現在結論を出す段階に至っていない。幸い光電子増倍管等の消耗品を含め測定系は完成したので、今後精力的に研究を行い本偏極の解明を進めていく予定である。

傾斜薄膜による原子偏極を得る方法はビーム薄膜分光学の大きな分野であり、原子物理、原子核物理研究に数多く利用されている。偏極発生機構の物理的原因は数多くの研究にも関わらず未だに明らかでない。一方、薄膜を垂直に置いたときでも磁場を印加した場合、水素様イオンでは偏極が起こることを我々は初めて観測した。この偏極現象は、垂直薄膜による励起時にはビームイオンは整列しているが配向(偏極)していないが、印加磁場中を通過する際に感じるmotionalvxB電場によるStark効果のために整列が配向(偏極)へと移行するモデルで説明できると考えられる。そこでvx電場に対応する純電場を発生させ磁場と同一の測定を行う事とした東京工業大学ヴァンデグラフ加速器からの0.5MeVHeビームを使用し、1)平行平板電極による一様電場、2)帯電を防ぐために薄膜を接地させなければならないという特異点を持つがvxB電場に対応する純電場、3)一方の磁極を中空にして使用した一様磁場、中を通過する際の468.6nmHeII光を光学系により測定し左右円偏光強度差を表すストークスパラメータS/Iを測定した。その結果、1)一様な電場を通過する際のS/Iは〜0であり偏極は認められなかった。2)vxBに対応する電場では偏極は認められたが対応する磁場のときの値の〜1/2程度であった。3)一様磁場でのS/Iは小さく、変化する磁場を通過するにときには顕著に認められたS/Iの時間発展ははっきりとは認められなかった。これらの結果より1)本偏極はStrak効果のみでは説明できず、2)薄膜励起時における効果も考慮する必要があると思われるが、現在結論を出す段階に至っていない。幸い光電子増倍管等の消耗品を含め測定系は完成したので、今後精力的に研究を行い本偏極の解明を進めていく予定である。