2022 Fiscal Year Annual Research Report
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
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19H00701
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
田沼 肇 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (30244411)
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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) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | X線天文学 / 太陽風電荷交換 / 中性水素原子ビーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽風に含まれている多価イオンと，太陽系の惑星間空間に最も多く存在している水素原子を，実際の太陽風と同じ400-800 km/sの速度で衝突させ，電荷交換反応によって生成する励起状態からの軟X線領域における発光スペクトルを測定することが本研究の目的である。多価イオンは電気通信大学に設置されている電子ビームイオントラップを用いて生成し，磁場によって狭い空間に閉じ込める準備が行われている。このイオンは100 eV以下の低エネルギーで運動しているので，平均すると空間に停止しているとみなすことができる。この多価イオンと水素原子を太陽風と同程度の速度で衝突させるために，高速中性水素原子ビームを準備するのが本研究の第1の課題である。そのために高強度水素原子イオンビームをマイクロ波放電型イオン源によって生成し，希薄な気体を満たした容器に導入して，電荷移行反応によってイオンを中性化することで中性水素原子ビームを生成する。イオントラップは超高真空に保たれているので，中性化用の気体がイオントラップに入らないように差動排気が必要である。昨年度までに製作していた部品をすべて組み立て，実際に水素原子ビームを生成し，水素原子と全く同じイオン化ポテンシャルを持つメタンを中性化セルに満たして共鳴電荷交換反応によって効率的にイオンの中性化が起こることを確認した。ビーム強度の最適化についての再検討が済めば，いよいよ電気通信大学へ装置を搬入して，最終的な測定を行うことができる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2021年12月に起きた建屋内の火災によって電気系統に大きな被害が発生し，本課題研究を行っていた実験室のすべての電源が消失した。数ヶ月かけて別の実験室を整理して，新たに実験を再開したが遅れを取り戻すことはできなかった。初年度における計画変更の遅れに加えて，新型コロナ感染症の蔓延による遅れがあり，その上，別な不可抗力によって，さらに計画が遅れることになってしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
設計値よりもビーム強度が１桁ほど弱いため，イオンレンズの再設計を行ったところ，数倍の強度向上が見込めることが判ったので，その改造を行った上で，計画最終年度である今年中には電気通信大学の装置と接続して，目標であるX線スペクトルの観測を実施する。
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Research Products
(1 results)
