超短パルス低速陽電子線の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555175
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 上殿 明良 筑波大学, 物質工学系, 講師 (20213374)
• Keywords: 低速陽電子 / 寿命 / パルス / ドップラー拡がり

Research Abstract

当該年度は,パルス化システムの開発を行った.以下に,設計した超短パルス低速陽電子線ビームラインの仕様を述べる.なお,現在,ビームラインは組立・調整中である.陽電子線源として,放射性同位元素(_<22>Na,50 mCi)を利用する.放射性同位元素から放出された陽電子は,モデレーターに入射し,低速陽電子へ変換される.初年度で開発した,Wコンバータ-とNiコーン型モデレーターにより,直流ビームの場合,10^5 e^+/s程度の陽電子ビーム強度を得ることができると予想される.モデレーターから放出された低速陽電子は,磁場と電場により試料方向へ導き出される.線源部と試料部の間には,高エネルギー陽電子と低速陽電子を分離するためのエネルギー弁別器が設けられる.エネルギー弁別の手法として,電場により軌道を変える手法(EクロスBフイルター,Eは電場,Bは磁場)を用いる.エネルギー弁別を行った後,低速陽電子を任意のエネルギーに加速するため,線源部全体に電圧をかける.任意のエネルギーに加速された陽電子は,試料に打ち込まれる.次に,陽電子ビームをパルス化する装置の概略について述べる.また,入射した直流(DC)の低速陽電子ビームを,チョッパーで断続する.ここでは,グリッドにパルス電界をかけることにより,半値幅が5 ns程度のパルスを作り出す.チョップされたビームは,バンチャーの周波数の整数分の1の動作周波数のサブ・ハ-モニック・プリ・バンチャーと150 MHzの動作周波数のバンチャーで圧縮される.コンピューター・シュミレーションにより,ドリフト・チューブを通過した後のパルス幅は100 ps程度であると予測される.寿命測定は,パルス化装置のタイミングパルスと,光電子増培管で検出した消滅γ線の時間差を測定することにより行う.

Research Products

• [Publications] A. Uedono: "Positron Studies of Oxide-Semiconductor Structures" Journal De Physique IV. 5 C1. 49-56 (1995)
• [Publications] A.Uedono: "Plasma Induced Defects in GaAs Probed by Monoenergetic Positron Beam" Journal De Physique IV. 5 C1. 87-90 (1995)
• [Publications] A.Uedono: "Free Volumes in Patstyrene Probed by Posoitron Annihilation" Journal De Physique IV. 5 C1. 199-203 (1995)
• [Publications] 上殿明良: "低速陽電子によるSio_2膜の評価" 応用物理学会誌. 64. 43-46 (1995)
• [Publications] 上殿明良: "陽電子消滅による高分子材料の評価" 高分子. 44. 136-140 (1995)
• [Publications] A.Uedono: "Vacancy-Type Defects in Ion-Implanted Diamonds Probed by Monoenergetic Positron Beam" Jpn. J. Appl. Phys.34. 1772-1777 (1995)
• [Publications] A. Uedono: "Free Volumes in Liquid-crystalline Main-Chain Polymer Probed by Posoitron Annihilation" J. Poly. Sci.33. 891-897 (1995)
• [Publications] A. Uedono: "Vacancy-Oxygen Complexes in Si Probed by Positron Annihilation" Materials Science Forum. 175-178. 553-556 (1995)
• [Publications] A. Uedono: "Positron Trapping by Defects in Vitreous Silica at Low Temperature" J. Phys. Condens. Matter. 7. 5139-5149 (1995)
• [Publications] Y. Ohko: "Thermal Variation of Free-Volumes Size Distribution in Polypropylemes Probed by Positron Annihilation Lifetime Technique" J. Poly. Sci.33. 1183-1190 (1995)
• [Publications] S. Fujii: "Study of Various Types of Diamonds by Measurements of Double Crystal X-Ray Diffraction and Positron Annihilation" J. Appl. Phys.78. 1510-1513 (1995)
• [Publications] A. Uedono: "Positronium Annihilation in SiO_2/Si Structure at Low Temperature" J. Appl. Phys.78. 3269-3273 (1995)
• [Publications] 上殿明良: "陽電子消滅による高分子材料評価" 住友電気. 147. 168-173 (1995)
• [Publications] A. Uedono: "Characterization of Metal/GaAs Interfaces by Monoenergetic Positron Beam" Jpn. J. Appl. Phys.34. 5505-5509 (1995)
• [Publications] A. Uedono: "Defects in TiN Films Probed by Monoenergetic Positron Beam" Jpn. J. Appl. Phys.34. 5711-5716 (1995)
• [Publications] S. Fujii: "Characterization of Diamond Single Crystals by Means of Double-Crystal X-ray Diffraction and Positron Annihilation" Appl. Phys. A. 61. 331-333 (1995)
• [Publications] A. Uedono: "Formation of Oxygen-Related Defects Enhanced by Fluorine in BF_2^+- Implanted Si Studied by Monoenergetic Posotron Beam" Jpn. J. Appl. Phys.34. 6293-6297 (1995)
• [Publications] S. Tanigawa: "Defects in Semiconductors Observed by 2D-ACAR and by Slow-Positron Beam" NATO Advanced Research Workshop, Advances with Positron Spectroscopy of Solids and Surfaces. 729-752 (1995)