| 研究課題/領域番号 |
15540385
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
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| 研究機関 | 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
崎本 一博 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・宇宙科学共通基礎研究系, 助手 (60170627)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 反陽子 / 反陽子水素 / 反陽子原子 / エキゾティックアトム / 原子分子物理 / 化学反応 / 反陽子捕獲 / 反陽子水素原子 / 反陽子ヘリウム原子 / 反陽子・陽子消滅 / 反水素原子 / ヘリウムイオン / 共鳴散乱 / 電離 / 水素分子イオン / ミューオン / プロトニウム / 原子分子衝突 / 断熱ポテンシャル曲面 |
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| 研究概要 |
1.反陽子とヘリウムイオンの低エネルギー衝突による反陽子捕獲断面積の波束伝搬による量子力学的計算を行った。この衝突系では断熱近似(Born Oppenheinmer separation)が大体において有効であることがわかった。しかし、非断熱遷移が全く起こらないわけではない。その断熱性のわずかな破れにより反陽子がヘリウムに捕獲される反応が起きることになる。また、この捕獲過程において、共鳴散乱が非常に重要な役割をすることがわかった。
2.反陽子とリチウム原子の衝突による反陽子リチウム原子生成過程について調べた。'水素原子との衝突に比べて、生成断面積がはるかに大きくなること、また反陽子リチウム原子は非常に高い角運動量を持った状態に生成されることがわかった。後者は、特に安定な反陽子原子生成という観点から非常に重要な発見である。
3.反陽子と水素分子イオンの衝突による反陽子水素原子生成過程について調べた。まず、原子イオン標的よりも断熱近似がさらに有効であることを明らかにした。分子イオン標的では断熱近似の基でも反陽子水素原子生成が可能であるため、この生成過程が従来の化学反応と同様に扱えることになる。そこで、この系の断熱ポテンシャルエネルギー曲面を計算し、古典軌道モンテカルロ法を使って反陽子水素原子生成の計算を行った。その結果、本反応は反陽子水素原子を生成する効率が非常に良いことが判明した。特に、水素原子標的の場合よりも高いエネルギーで反陽子水素原子を生成できることは重要である。さらに反応機構の物理的理解を深めるため、負のミュオンと水素分子イオンによるミュオン捕獲反応も計算した。この結果、反陽子かミュオンかで捕獲断面積が大きく違うことがわかった。このことは、水素原子による捕獲の場合で、反陽子とミュオンとでほとんど反応断面積が変わらないことと対照的である。前者は化学反応動力学によって、後者は非断熱過程によって反応が決まっているためである。
4.反陽子と多原子分子イオンの衝突による反陽子原子生成の研究が可能なように、経験的にポテンシャル曲面を作る方法を検討した。
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