| 研究概要 |
物質中に陽電子を入射すると電子と対消滅を起こしγ線が放出される。このとき陽電子の対消滅の相手となるのは,多くの場合,伝導電子あるいは価電子である。しかしながら,わずかな確率で内殻電子とも対消滅を起こす。これに伴い内殻には空孔が生じるため,特性X線が発生する。本研究の目的は,この特性X線を検出することによって陽電子と内殻電子の消滅断面積も測定することであった。
陽電子が内殻電子と対消滅すると,消滅γ線も発生する。このγ線がX線検出器に入射すると,そのエネルギーの一部を検出器の結晶に与えるため,X線スペクトルにバックグラウンドが発生し,特性X線のピークを覆い隠してしまう。特に,陽電子が内殻電子と対消滅する確率は極めて低いため,特性X線のピークの検出は極めて困難である。本研究では,様々な試みを行いこのバッググラウンドを大幅に低減させることに成功したが,陽電子と内殻電子の対消滅によって発生する特性X線の検出は,本研究課題の研究期間内には成功しなかった。この研究は今後も継続したいと考えている。
ただし,本研究課題を遂行する過程で,陽電子衝撃による特性X線を,高いS/N比で検出することが可能になるという画期的な成果が得られた。電子衝撃の場合と同様に,内殻電子の束縛エネルギーよりも高いエネルギーの陽電子を物質に入射すると,内殻に空孔が生じ,特性X線が発生する。このような特性X線を検出しようとすると,X線スペクトルに上述のバックグラウンド発生するため,S/Nの良い測定は不可能であった。本研究課題で得られた知見を利用することにより,S/Nが大幅に改善した。この結果はすでに学術雑誌に発表した。さらに,この手法を利用すれば,陽電子衝撃による内殻イオン化断面積の測定も可能となる。これについても論文を学術雑誌に投稿し受理された。
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