ポジトロニウム負イオン光脱離による大強度ポジトロニウムビーム生成とその応用

正电子负离子光解吸产生高强度正电子束及其应用

• 批准号: 12J06867
• 负责人: 満汐 孝治
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J06867/
• 关键词: ポジトロニウム; ポジトロニウム負イオン; 粒子線; 陽電子; 光脱離

ポジトロニウム(Ps)は、構成する粒子と同様にしてビームにすることで、絶縁体表面等の有用な分析手段となることが予測されている。しかしながら、中性であるために運動制御が難しく、エネルギーや空間的指向性の揃ったビームを生成することは困難であった。本研究では、Psビームの新規生成法として、Psに更にもう1つ電子が結合したポジトロニウム負イオン(Ps^-)を生成し、それを光脱離させる手法の開発を行った。本年度は、マイクロチャンネルプレートと遅延ラインアノードからなる位置敏感型検出器の導入とビーム光学に基づいたPs}生成系の改良を行い、ビーム品質の最適化及びその特性評価を行った。光脱離フラグメントであるPsの飛行時間を測定した結果、飛行時間とPs^-の加速エネルギーとの間に相関が確認され、Psビームのエネルギー操作が可能であることを実証した。得られたビームのエネルギーレンジは0.3keV-2.3keVであり、keVオーダーのエネルギーをもつビームを生成することに成功している。また、レーザー光強度に対するフラグメント収量を測ることで、Ps一の光脱離断面積を見積もることにも世界で初めて成功した。ビームの空間プロファイルを測定したところ、角度分散は15-20mradと見積もられた。この結果はモンテカルロシミュレーションでよく再現され、シミュレーションとの対比から主な発散要因が生成標的から放出されるPs-の初期運動量であることを特定した。放出エネルギーの低い標的を用いることで発散角を更に抑えることが可能であり、表面分析に適した低エミッタンスビームの実現が期待される。

ポ ジ ト ロ ニ ウ ム は (Ps), constitute す と る particles with others に し て ビ ー ム に す る こ と で, never try の な useful analysis means such as body surface と な る こ と が be さ れ て い る. し か し な が ら, neutral で あ る た め に movement suppression が difficult し く, エ ネ ル ギ ー や space directivity の Jian っ た ビ ー ム を generated す る こ と は difficult で あ っ た. This study で は, Ps ビ ー ム の new rules generated method と し て, Ps に more に も う つ electronic が 1 conjugate し た ポ ジ ト ロ ニ ウ ム negative イ オ ン (Ps ^ -) を generated し, そ れ を light from さ せ る gimmick の open 発 を line っ た. This year は, マ イ ク ロ チ ャ ン ネ ル プ レ ー ト と 遅 delay ラ イ ン ア ノ ー ド か ら な る position sensitive 検 extractor の import と ビ ー ム optical に base づ い た Ps} generating system の improved を い, ビ ー ム の quality optimization and び そ の features review 価 を line っ た. Light from フ ラ グ メ ン ト で あ る Ps の determination of flight time を し た results, the flight time と Ps ^ - の accelerate エ ネ ル ギ ー と の に phase between masato が confirm さ れ, Ps ビ ー ム の エ ネ ル ギ ー が operation may で あ る こ と を card be し た. Have ら れ た ビ ー ム の エ ネ ル ギ ー レ ン ジ は 0.3 keV 2.3 keV で あ り, keV オ ー ダ ー の エ ネ ル ギ ー を も つ ビ ー ム を generated す る こ と に successful し て い る. ま た, レ ー ザ ー light intensity に す seaborne る フ ラ グ メ ン ト を 収 quantity measuring る こ と で, Ps の light from sectional area を see product も る こ と に も め the early で て successful し た. Youdaoplaceholder0 ビ ム ム ム <s:1> spatial プロファ <s:1> を を を measurement <s:1> たと ろ ろ ろ, angular dispersion ム 15-20mradと see product られた られた. こ の results は モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で よ く reappearance さ れ, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と の polices than か ら main な 発 scattered by が generated mark か ら release さ れ る Ps - の early exercise で あ る こ と を specific し た. Release エ ネ ル ギ ー の low を use い い mark る こ と で 発 Angle を more に え suppression る こ と が may で あ り, surface analysis に optimum し た low エ ミ ッ タ ン ス ビ ー ム の be が now expect さ れ る.

项目成果

ポジトロニウム負イオンの光脱離を利用したエネルギー可変ポジトロニウムビームの生成とその特性評価

利用正电子负离子光解吸产生可变能量正电子束及其特性评价

• 发表时间: 2013
• 作者: Kei Higashikawa;Asami Morioka;Masayuki Munekane;Keiko Watanabe;Shinichiro Kamino;Masashi Ueda;Makoto Hiromura;Shuichi Enomoto;東川 柁;東川 柁;東川 柁;東川 柁;東川 柁;Haruo Iwakura;Haruo Iwakura and Ryo Okui;檜垣浩之;K. Michishio;満汐孝治
• 通讯作者: 満汐孝治

An energy-tunable positronium beam produced using the photodetachment of the positronium negative ion

利用正电子负离子的光脱离产生能量可调的正电子束

• DOI: 10.1063/1.4729867
• 发表时间: 2012
• 期刊: Applied Physics Letter
• 作者: Kei Higashikawa;Asami Morioka;Masayuki Munekane;Keiko Watanabe;Shinichiro Kamino;Masashi Ueda;Makoto Hiromura;Shuichi Enomoto;東川 柁;東川 柁;東川 柁;東川 柁;東川 柁;Haruo Iwakura;Haruo Iwakura and Ryo Okui;檜垣浩之;K. Michishio
• 通讯作者: K. Michishio

反水素合成から反水素物理へ -反陽子、陽電子の冷却・中性化とトラップ-

从反氢合成到反氢物理——反质子和正电子的冷却、中和和捕获——

• 发表时间: 2013
• 期刊: プラズマ核融合学会誌
• 作者: Kei Higashikawa;Asami Morioka;Masayuki Munekane;Keiko Watanabe;Shinichiro Kamino;Masashi Ueda;Makoto Hiromura;Shuichi Enomoto;東川 柁;東川 柁;東川 柁;東川 柁;東川 柁;Haruo Iwakura;Haruo Iwakura and Ryo Okui;檜垣浩之
• 通讯作者: 檜垣浩之