| Project/Area Number |
21K03416
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
SAITO Haruo 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (60235059)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澁谷 憲悟 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20415425)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
|
|---|
| Keywords | 陽電子 / ポジトロニウム / 原子散乱 / 運動量移行断面積 / スピン軌道相互作用 / 計数率 / デジタイザ / 逆ラプラス変換 / 原子衝突 / スピン転換反応 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
医療や工学の幅広い分野で、EGSやGEANT4のような放射線輸送コードが広く用いられている。しかし、低エネルギー領域のシミュレーションは精度が低いため、エネルギーに閾値を設けて計算を打ち切るのが一般的である。低エネルギー領域の相互作用を理解する上で、PsとHeの相互作用は理論と実験の両面からアプローチ可能な一つの極限として好適である。そこで我々は、Ps-He衝突のパラメータ（運動量移行断面積、散乱長、有効到達距離）を精度よく決定して理論計算のベンチマークを確立し、提唱されている数々の理論モデルから、最も精確に現象の本質を再現するモデルを決定する。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Positronium (Ps) is a pure leptonic hydrogen-like atom composed of positrons and electrons. The purpose of this study is to measure the collisional parameters (momentum transfer cross sections) in Ps-He scattering with high accuracy. In the experiment, we used the Ps-Xe-He ternary system, and obtained the time evolution of the kinetic energy of Ps by using the characteristics of the spin conversion reaction of Ps in Ps-Xe scattering. The data were accumulated by long time measurements and analyzed in detail. As a result of the analysis, a tentative value of (12.3±1.3)×10^(-16)cm^(2) was obtained as the momentum transfer cross section for Ps-He collisions, which is found to be highly accurate by the method used, demonstrating the usefulness of our method.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまで議論が収束していなかったPs-He散乱の理論計算のベンチマークの確立に寄与する。同時に、応用として以下２つが挙げられる。一つはPsのボーズアインシュタイン凝縮によるガンマ線レーザー開発への寄与である。この実現にはPsの冷却が本質的であるが、Ps-He衝突による冷却レートがこの研究で明らかになる。二つ目は、医療におけるPET(陽電子断層撮像法)の改良にPsの基本的パラメターが貢献することが期待される。
|
