太陽風多価イオンのX線放射観測に対する地上実験からのメッセージ

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H00701
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 田沼 肇 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (30244411)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯田 進平 東京都立大学, 理学研究科, 助教 (20806963) ; 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)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: Ｘ線天文学 / 太陽風電荷交換 / 中性水素原子ビーム

Outline of Annual Research Achievements

太陽風多価イオンと太陽系内に希薄な密度で分布する中性水素原子の衝突が，Ｘ線背景放射に大きく寄与することが判っているが，psからmsに亘る広い寿命範囲の発光を全て観測するには，多価イオンを発光観測領域にトラップしておいて，そこに中性水素原子を太陽風と同じ速度のビームとして照射する方法しかあり得ない。特に二電子系のヘリウム様イオンでは，共鳴線と禁制線の寿命が大きくことなるうえに，中間的な寿命の異重項間遷移もあって，複雑である。このように宇宙空間で起こっていることを地上で再現することを目的として，高速中性水素原子ビーム源の開発を行っている。前年度までに装置設計を再検討して，必要な部品の製作はひとまず完了していたため，今年度は装置の組立を行って，放電型イオン源から水素原子イオンビームを引き出した。簡易的な可動式電流測定プローブを準備して，その空間的な広がりを実測したところ，予想以上にビームが広がっていた。そこで，集光用の静電レンズを設計・製作して，細く並行なイオンビームを作ることに成功した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2021年12月に実験室のある建屋で火災が発生し，直接的な被害はなかったものの，100Vおよび200Vの電源ケーブルに損傷が生じたため，実験室を含む一部エリアが完全に停電となった。このために2021年度の中の4ヶ月間は実験を行うことができなくなり，研究に致命的な遅れが生じてしまった。

Strategy for Future Research Activity

本研究室が管理しているもう一つの実験室の整理を行って装置を移設し，2022年度の早い段階から実験を再開することで，高速中性水素原子ビーム源の完成を急いで，電気通信大学での実験を早期に可能としたい。