ビーム・フォイル法を用いた水素分子イオンと固体との相互作用の光学的研究

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水素イオン【H^+】と水素分子イオン【H(^+_2)】、【H(^+_3)】が炭素膜を透過した結果生成される中性成分【H^0】の励起機構を解明することを主要な目的とする。本研究では【H^0】からの脱励起発光の偏光特性を測定することにより、主として磁気量子数を因子とした収率分布を推定する。実験はビーム・フォイル分光法を用いて行った。プロジェクタイルは0.5MeV/amuの【H^+】、【H(^+_2)】および【H(^+_3)】、炭素膜は10〜50μg1【cm^2】をビームに垂直に置いて実験を行った。炭素膜から射出した励起【H^0】からのバルマーHα(6563【A!°】)はビームに垂直方向で観測された。Ηαのストークス因子(I,M,C,S)を測定した結果、Ηαの偏光特性は(1)予測された通りS(正弦)因子はゼロ、つまり円偏光成分は存在しない、(2)ビームに垂直な方向への直線偏光成分を有する、ことが示された。偏光度は【H^+】、【H(^+_2)】、【H(^+_3)】の順に、各々-18.1±3.9%、-14.5±3.2%、-9.6±3.3%と測定され、この値は分子イオンの核子数の増大と共にゼロに近づく傾向がみとめられた。この結果は、磁気量子数mの収率に関するアラインメント因子【Ao^(ccl)】は正であることを示している。もし、収率がmと共に単調であるとすれば、収率はmと共に増大すると推定できる。更にこの傾向は、【H^+】、【H(^+_2)】、【H(^+_3)】の順に減少する、つまり収率は統計分布に近づくことを示している。以上【H^+】、【H(^+_2)】、【H(^+_3)】の炭素膜との相互作用により生成された励起【H^0】のm収率にも固体効果、分子効果が存在することが本研究により始めて明らかにされた。本研究は補足的にいくつかの実験的データを付加した後近々まとめて報告する予定である。