Investigation of unexpectedly high-energy electron emission from water vapor by the impact of carbon ions with Bragg-peak energies and track analysis

利用布拉格峰能量和径迹分析研究碳离子撞击水蒸气产生的意外高能电子发射

• 批准号: 21540408
• 负责人: OHSAWA Daisuke
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21540408/
• 关键词: 原子; 分子; 原子・分子物理; 二次電子放出; Fermi-Shuttle加速; マイクロドジメトリ; トラック構造解析

Further improving our previous apparatus, we have successfully measured absolute double differential cross section(DDCS) for secondary electron emission from water vapor by the impact of carbon ions with Bragg-peak energies. The angular distributions of DDCSs disagreed with the CDW-EIS theoretical calculation at the backward angles(> 100°), while single differential cross section(SDCS) agreed well with the CDW-EIS, particularly in the low-energy region(<200 eV), suggesting the contribution of Fermi-Shuttle acceleration to the ion-atom collisions is rather small for heavy-ion impact with incident energies of several MeV/u or higher. Comparisons of radial dose distributions for the carbon ions, deduced form Monte-carlo track simulation, with the Chatterjee model showed meaningful and significant discrepancies in the core region, implying the necessity of corrections of the model.

在此基础上，我们成功地测量了具有布拉格峰能量的碳离子对水蒸气二次电子发射的绝对双微分截面（DDCS）。单微分截面（SDCS）与CDW-EIS理论计算结果在反向角（> - 100°）的角度分布不一致，而单微分截面（SDCS）与CDW-EIS理论计算结果吻合较好，特别是在低能区（<200 eV），说明对于入射能量为几MeV/u或更高的重离子碰撞，费米-穿梭加速度对离子-原子碰撞的贡献很小。由蒙特卡罗轨迹模拟推导出的碳离子径向剂量分布与Chatterjee模型的比较表明，在核心区存在有意义的显著差异，表明模型有必要进行修正。

项目成果

Secondary electron emission from water vapor by carbon ion(6.0MeV/u C^<6+>)impact and track structure analysis in water

碳离子(6.0MeV/u C^<6 >)撞击水蒸气的二次电子发射及水中径迹结构分析

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proceedings of the 11th Accelerator and Related Technology for Application ARTA 2009 1巻
• 作者: T.Okada;D.Ohsawa;et al.
• 通讯作者: et al.

condary electron emission from water vapor under 6.0-MeV/u C^<6+> ion impa

6.0-MeV/u C^<6 > 离子冲击下水蒸气的次级电子发射

• 发表时间: 2011
• 作者: D.Ohsawa;et al
• 通讯作者: et al

ブラッグピーク領域の炭素線衝撃による水蒸気からの二次電子放出とトラック構造解析-シンポジウム放射線が生体に与える影響-原子分子から生物まで?

布拉格峰区碳射线轰击引起的水蒸气二次电子发射和径迹结构分析 - 研讨会辐射对生物体的影响 - 从原子和分子到生物体？

• 发表时间: 2012
• 作者: 早川尚男;大槻道夫and S. Luding;大澤大輔
• 通讯作者: 大澤大輔

ブラッグピーク領域の炭素線衝撃による水蒸気からの二次電子放出とトラック構造解析

布拉格峰区碳射线轰击引起的水蒸气二次电子发射和径迹结构分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 日高芳樹;吉谷淳一;長屋智之;Rinto Anugraha;甲斐昌一;大澤大輔
• 通讯作者: 大澤大輔

Secondary electron emission from water vapor by carbon ion(6. 0 MeV/u C6+) impact and track-structure analysis in liquid water

液态水中碳离子(6. 0 MeV/u C6 )撞击水蒸气的二次电子发射及径迹结构分析

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proc. of the 11th Symposium on Accelerator and Related Technology for Application ARTA 2009
• 作者: T. Okada;D. Ohsawa;H. Tawara;F. Soga;T. Murakami;Y. Honma;K. Noda
• 通讯作者: K. Noda