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相対論的重イオンビームによる核コロコフ効果

研究課題

研究課題/領域番号 07404019
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理学一般
研究機関東京大学

研究代表者

小牧 研一郎  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (40012447)

研究分担者 村上 健  東京大学, 放射線医学総合研究所, 主任研究官 (20166250)
東 俊行  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (70212529)
山崎 泰則 (山崎 泰規)  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (30114903)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
20,800千円 (直接経費: 20,800千円)
1997年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1996年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1995年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
キーワードチャネリング / 重イオン / オコロコフ効果 / 核励起 / 干渉性共鳴励起 / 相対論的エネルギー / 電子損失断面積
研究概要

単結晶中を軸チャネリングするイオンは、結晶の周期ポテンシャルを、振動電磁場として感じる。この振動数あるいはその高調波(n次)がイオンの内部構造の励起エネルギーと一致するとき、共鳴的な励起が期待される。この現象はオコロコフ効果もしくは干渉性共鳴励起(Resonant Coherent Excitation,RCE)と呼ばれる。本研究は、数100MeV/uの重イオンを供給可能な放射線医学総合研究所の重イオン加速器(HIMAC)を利用して、長年の懸案であった原子核のRCE、すなわち核オコロコフ効果を検証すると共に、チャネリング下という特異な環境での、原子分光、核分光という新たな分野の展開を目指したものである。平成7〜9年度にわたる3年間の、研究開発の結果は以下のようを要約される。平成7年度はまず平行性の良いビームの開発を進め、Si半導体検出器を用いて、結晶中のエネルギー損失を指標として、実際に相対論的エネルギーの重イオンの、軸及び面チャネリング実験に成功した。平成8年度には、観測の第一段階として、原子核励起ではなくまず原子準位の励起による干渉性共鳴励起を、390MeV/uAr^<17+>(1電子系)ビームをSi単結晶中で面チャネリングさせることによって試みた。その結果、ビーム入射角度に対する出射電荷の変化を観測することにより、共鳴を確認した。さらに平成9年度には、このAr^<17+>ビームによる原子準位の励起を、利用できるすべての結晶面について系統的に観測し、結晶中でのエネルギー損失と出射電荷の同時測定から、励起エネルギーの結晶場による影響などのより詳細な結果を得た。また年度後半には、Ar^<17+>ビームのチャネリング条件下での脱励起X線及び、イオン化の際に前方に放出される電子(カスプ電子)の観測も行った。今後最終目標である^<57>Feビームを用いた核励起共鳴実験を平成10年度に予定している。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] T.Ito et.al.: "Channeling with 290MeV/u C^<6+> Ions in a Si Crystal" Physica Scripta. T73. 345-346 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito et.al.: "Energy Loss of Channeled 290MeV/u C^<6+> ions in a Si crystal" Nuclear Instruments & Methods inPhysicis Research B. 135. 132-137 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Azuma et.al.: "Resonant Coherent Excitation of Relativistic Ar^<17+> Ions Channeled in a Si crystal" Nuclear Instruments & Methods inPhysicis Research B. 135. 61-65 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Komaki: "Atomic Processes of High Energy Heavy Ions Channeled in a Crystal" Nuclear Instruments & Methods inPhysicis Research B. 135. 16-24 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito, T.Azuma, K.Komaki, Y.Yamazaki, T.Murakami, E.Takada, A.Kitagawa, and M.Sano: "Channeling with 290MeV/u C^<6+> ions in a Si Crystal" Physica Scripta. T73. 345 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito, T.Azuma, K.Komaki, Y.Yamazaki, M.Sano, M.Torikoshi, A.Kitagawa, E.Takada, and T.Murakami: "Energy Loss of Channeled 290MeV/u C^<6+> Ions in a Si Crystal" Nucl.Instr.Meth.B135. 132 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Azuma, K.Komaki, T.Ito, Y.Yamazaki, M.Sano, M.Torikoshi, A.Kitagawa, E.Takada, and T.Murakami: "Resonant Coherent Excitation of Relativistic Ar^<17+> Ions Channeled in a Si Crystal" Nucl.Instr.Meth.B135. 61 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Komaki: "Atomic Process of High Energy Heavy Ions Channeled in a Si Crystal" Nucl.Instr.Meth.B135. 16 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito et.al.: "Channeling with 290MeV/uC^<6+> Ions in a Si Crystal" Physica Scripta. T73. 345-346 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ito et.al.: "Energy Loss of Channeled 290MeV/uC^<6+> ions in a Si Crystal" Nuclear Instruments & Methods in Physicis Research B. 135. 132-137 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Azuma et.al.: "Resonant Coherent Excitation of Relativitic Ar^<17+> Ions Channeled in a Si crystal" Nuclear Instruments & Methods in Physicis Research B. 135. 61-65 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Komaki: "Atomic Processes of High Energy Heavy Ions Channeled in a Crystal" Nuclear Instruments & Methods in Physicis Research B. 135. 16-24 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamazaki: "Stabillized Hollow Atoms(Ions) Produced with Multiply Charged Ions Passed through Microcapillaries" J.Phys.Soc.Jpn.65. 1199-1202 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ninomiya: "L X-ray Emission from Slow Multiply Charged Ar Ions Bombarding Be and Al Targets" Nucl.Instrum.& Meth.B115. 177-180 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yu.Tolstikhina: "Coster-Kronig Electron Spectra from the Singlet and ts Triplet 1s^22pnl(n=9-20) States of S^<12+> Ions" Phys.Scripta. 54. 188-196 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Azuma: "Charge Exchange and Stopping Power of Channeled Heavys Ions" Nucl.Instrum.& Meth.B115. 306-309 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Azuma: "Trajectory Dependent Charge-state Distribution ofeavys Planar Channeled Heavy Ions" Nucl.Instrum.& Meth.B115. 310-313 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tawara: "X Rays from Radiative Electron Capture into Continuum States in Relativistic Heavy-Ion Collisions" Phys.Rev.A55. 1-4 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kakutani: "Potential Sputtering of Protons from a Surface under Slow Highly Charged Ion Bombardments" Jpn.J.Appl.Phys.34. L580-583 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kakutani: "Strong Charge State Dependence of H^+ and H_2^+ Sputtering Induced by Slow Highly Charged lons" Nucl.Instrum.& Meth. B96. 541-544 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Azuma: "RECC Measurements for Heavy lon lmpact on Foil Targets at Relativistic Energies" Atomic Collision Research in Japan. 21. 38-40 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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