Study of the change of xenon properties from gas to liquid phase by irradiating alpha ray

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低圧から高圧までの気体キセノンにα線を照射し、シンチレーション発光量及び電離電子数の測定を行うことでキセノンの密度変化に伴う物性の変化を探った。そのためにまず密度0におけるキセノンの放射線に対する物性を把握した。これまで低圧キセノンでは、一励起原子を生成するのに必要な平均エネルギー(W_<ex>)が不明で測定が困難であったが、様々な不確定因子を実験的に検討・確認した結果、密度0に外挿した値は34.1±2.4eVと決定した。またW値は、20.9±0.4eVと決定した。このW_<ex>, Wの結果はキセノン原子の電離・励起断面積から求まる値に非常に近く、また0.15g/cm^3までの密度領域ではW_<ex>, W値は一定であり、キセノンの原子的な振る舞いが主に支配していることがわかった。0.15g/cm^3以上の密度領域ではシンチレーション発光量は除々に減少してゆくことが測定され、液体キセノンで観測されている消光効果が起こり始めている可能性が高い。キセノンのα線に対する性質は密度が0.15g/cm^3まではほぼ理想気体と同様の性質を示すが、0.15~0.8g/cm^3の密度領域になるとα線による電離・励起後の緩和過程が重要な役割を担いはじめると推測される。