重イオン衝突による高電離2次イオンの発生とその応用研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61540284
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 戸沼 正雄 理化学研究所, リニアック研究室, 研究員 (90087396)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 崇 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助手 ; 加瀬 昌之 理化学研究所, リニアック研究室, 研究員 ; 〓 碩喜 理化学研究所, リニアック研究室, 研究員 ; 熊谷 秀和 理化学研究所, リニアック研究室, 技師 (80142107) ; 俵 博之 名古屋大学プラズマ研究所, 情報センター, 助教授 (90037797)
• Keywords: 重イオン衝突 / 原子 / 分子のイオン化

Research Abstract

これまで重イオン衝突による気体原子・分子ターゲットからの2次イオン生成に関する実験を行ってきたが, 2次イオンのみに着目した, いわば1次元的な測定だった. 入射イオンと2次イオンとの同時計測により, 2次イオン生成に関する, より詳細な情報を得ることができる. リストモードによる計測から, 2次イオンの電荷分布に対する入射イオンの電荷変化の寄与, あるいは, ある電荷の2次イオンに対する入射イオンの電荷分布を知ることができる. そのために入射イオン分析用の静電型アナライザーと2次イオン測定用のTOF装置を設置し, 予備実験を行った.
理研・重イオンリニアックを用いた1.05MeV/amuAr^<12+>+Neの衝突系の実験結果を述べる. 入射イオンが電荷変化しないAr^<12+>→Ar^<12+>の直接電離によるNe^<i+>2次イオンは, iの増加とともにその強度は急激に減少する. しかし, 電子捕獲(Ar^<12+>→Ar^<11>あるいはAr^<10+>)に伴なうNei+の強度はi=4あるいはi=6で最大となり, 直接電離にくらべ電荷分布が大きく異なる. また, Ne^<1+>生成は直接電離によるものが大部分であるが, たとえばNe^<6+>生成には直接電離と同程度に1電子捕獲が寄与していることが観測された.
衝突系1〜2MeV/amuAr^<q+>, Ne^<q+>+Ar, Neで入射イオンのqを系統的に変え, 2次イオンとの同時計測から, 特に高電離2次イオン生成を調べることは興味深い.
さらに今後の予定として, 高電離2次イオンのcooling/trappingの技術的検討や気体原子・分子にくわえ, ターゲット状態の差異を調べるために高速重イオンによるfrozen原子・分子の多重電離実験を考えている.

Research Products

• [Publications] T.Tonuma, T.Matsuo, M.Kase, T.Kambara, H.Kumagai, S.H.Be, I.Kohno, and H.Tawara: Phys.Rev.A. 36. 1941-1943 (1987)
• [Publications] H.Tawara, T.Tonuma, T.Matsuo, M.Kase, H.Kumagai, and I.Kohno: Nucl. Instrum. & Methods, Phys. Res. A. 262. 95-98 (1987)