多価イオンと物質との相互作用

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昨年度建設が終了した14.25GHzのマイクロ波を用いたECRイオン源(ECRIS)および超高真空ビームラインの性能向上を目指して種々の改良を行った。その結果、加速電圧15KV,ビーム直径3mmでO^<6+>のイオン強度20μAを達成し、ほぼ当初の目的のビーム強度が得られた。昨年度に引き続き、O^<6+>-He衝突による2電子移行反応からの発光スペクトルのうち、1s^22s6g-7h遷移光の偏光度測定を行い、7h状態の偏極を求めた。その結果、電子捕獲過程における強い電子相関により高い励起状態が生成されているにもかかわらず〈m_J〉^2=0.2程度に偏極していることが判明した。分子のクーロン爆発により生成される解離イオンのイメージを観測するための多次元検出器を完成させた。位置分解能100μm、時間分解能10nsが得られ、構造が既知の3原子分子に多価イオンを入射させ解離イオンのイメージを測定した。おおむね、もとの分子構造と一致する像が得られたが、大きく歪んだ像も得られ、多価イオン-分子間電子移行反応機構との関連も含くめ、その原因を検討中である。多価イオンの多電子捕獲により生成される多電子励起状態からのオ-ジ電子分光用トロイダルエネルギー分析器が完成し、理化学研究所のECRISを用いて実験が開始された。一方、電子-多価イオン衝突による励起微分断面積の測定を目的としたトロイダルアナライザーは、受光角が45°-135°で端面があるため、アナライザーレンズ系の電場ポテンシャルの乱れを補正する作業が複雑で現在なお作業が進行中である。東大・核研ECRISを用いて、直径訳1000Åのマルチキャピラリーを標的として中空原子を真空中に取り出す試みが成功した。中空原子の寿命が約10^<-9>秒の長寿命を観測した。理論計算との比較から、電子のスピンが全てそろった状態である可能性が示唆された。ニッケルなどの強磁性体でマルチキャピラリーが製作出来れば、より多数の電子のスピンをそろえる可能性もあり、そのようなキャピラリーの試作が進行中である。