遷移放射X線の偏光特性ならびに競合放射過程との干渉効果の解明とその応用

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1.遷移放射と競合放射過程である前方パラメトリックX線放射との干渉項に関する計算シミュレーションプログラムを作成し、1GeV電子ビームをSi(220)結晶に通過させた場合の特性を調べた。前方パラメトリックX線の全放射強度を主要項と干渉項の合計とすると、全強度に対する干渉項の強度の割合はφ=25°の場合で23%、φ=45°の場合で15%となり(φは電子ビームと反射結晶面のなす角)、干渉項の寄与が少なくないことが判った。2.Si結晶よりも原子番号の大きいW(タングステン)結晶を用いて前方パラメトリックX線放射の放射強度を増やし、測定エネルギーをより高エネルギーにとることでスペクトル幅を増加させ(〜数百eV)、これまで実験を行う際に問題となっていた小さい放射強度と検出器分解能の条件を緩和させるKubankinらの提案(Nucl.Instr.and Meth.B201(2003)97)は、ナローピーク遷移放射を主として扱っている本研究においても有用と考えられた。そこで20.7keVピーク(φ=7.7°)のW(110)結晶からのナローピーク遷移放射と7.6keVピーク(φ=25°)のSi(220)結晶からのナローピーク遷移放射について計算を行い比較検討した。ピーク強度では前者が5×10^<-8>photons/eV/e^-、後者が3×10^<-8>photons/eV/e^<->であり、幾分W結晶からの強度が大きいものの同程度であった。しかし、スペクトルピークの半値幅では前者は235eV、後者は25eVと約十倍の差があり、エネルギー分解能では約3倍の違いとなった。この結果から、ナローピーク遷移放射の検出実験を想定した場合、全放射強度、検出器分解能の両条件ともにSi結晶よりも原子番号の大きいW結晶の方が(制動放射バックグラウンドの増加を考慮する必要はあるが)適していると考えられる。