2022 Fiscal Year Annual Research Report
Non-equilibrium ion spectroscopy of tungsten highly charged ions for measurements of ionization cross sections
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18H01201
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
加藤 太治 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (60370136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂上 裕之 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (40250112)
中村 信行 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 教授 (50361837)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 多価イオン / 電離断面積 / 電子ビームイオントラップ / 極端紫外スペクトル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究によって核融合科学研究所の小型電子ビームイオントラップ（CoBIT）装置に構築された新しい極端紫外（EUV）分光装置を用いて、鉄多価イオンからのEUV発光を回折格子で分散し、位置有感型検出器で検出することに成功した。
また、タングステンに限らず様々な元素について、核融合科学研究所および電気通信大学のCoBIT装置を用いてEUV域、真空紫外域、および可視域にわたる広い波長領域で多価イオン分光実験を実施し、それらの衝突・輻射モデルの構築を行った。これにより、電離非平衡状態での多価イオン原子過程と発光スペクトルに関する以下のような研究成果が得られた。
１）生きたままの細胞分子の顕微鏡観察に用いられる2～4ナノメートルの「水の窓」光源として有望な、ビスマス多価イオンの衝突・輻射モデルを構築し、実験で観測されたEUV発光線の同定を行った。２）太陽コロナ観測で注目されている鉄多価イオンの衝突・輻射モデルを構築した。計算された鉄14価イオンからのEUV発光線強度比の値と実験結果には食い違いがあることが確認されたが、強度比の電子エネルギー依存性は衝突・輻射モデルの計算でも概ね良く再現できることが分かった。３）タングステン多価イオンからの発光線スペクトルを可視域でも取得し、実験で観測された発光線がタングステン13価イオンの基底状態の磁気双極子遷移によることを明らかにした。本結果により、タングステン多価イオンが可視域でも観測可能であることが検証され、本研究課題である多価イオンの断面積測定にも有用である可能性を示した。４）新たに真空紫外域でも多価イオン発光線の同定が進められた。予備的な結果として、ネオン7価イオンの発光線が同定され、電離非平衡状態での発光線強度の時間変化の測定も行われた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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