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スピン転換反応を利用したポジトロニウムと原子分子の散乱過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H03703
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関東京大学

研究代表者

齋藤 晴雄  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (60235059)

研究分担者 澁谷 憲悟  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20415425)
研究協力者 細谷 亮介  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード陽電子 / ポジトロニウム / スピン軌道相互作用 / スピン転換 / 原子衝突 / 散乱長 / 部分波解析 / 原子散乱 / スピン-軌道相互作用 / 電子対消滅放射線 / シンチレーション検出器 / デジタルオシロスコープ / 原子分子衝突 / 消滅放射線 / 消滅ガンマ線 / ランタンブロマイドシンチレーション検出器 / 原子・分子物理 / 原子分子散乱 / LaBr3(Ce)シンチレーション検出器
研究成果の概要

我々が06年に発見したポジトロニウム(Ps)のスピン転換反応は、角運動量が0のs波散乱では禁制であることを利用し、100ミリ電子ボルト以下の超低エネルギーPs-原子散乱過程を解析した。陽電子消滅放射線の同時計数装置を構築し、希ガス中のPs消滅率および運動量移行断面積を求めて部分波解析を行い、Ps-Xe散乱の散乱長をボーア半径の2.06倍と求めた。これは、散乱を支配する長距離力は引力(ファンデルワールス力)であるが、Xeのポテンシャルは全体としてPsに斥力を及ぼすことを意味する。この結果は定性的には理論と一致するが、定量的には20%程度の違いがあり、理論・実験の両面から更なる検討を要する。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Partial-wave analysis for positronium-xenon collisions in the ultralow-energy region2018

    • 著者名/発表者名
      Kengo Shibuya and Haruo Saito
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 97 号: 5 ページ: 0527021-10

    • DOI

      10.1103/physreva.97.052702

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-energy Ps-Xe scattering analyzed using a modified effective range theory2017

    • 著者名/発表者名
      澁谷憲悟、斎藤晴雄
    • 雑誌名

      Mat. Sci. Forum.

      巻: 373 ページ: 23-28

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/ddf.373.23

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] スピン軌道相互作用によるポジトロニウムスピン転換反応 ~「Xe問題」解決への道のりと新しい原子散乱研究への糸口~2016

    • 著者名/発表者名
      澁谷憲悟,齋藤晴雄
    • 雑誌名

      陽電子科学

      巻: 7 ページ: 61-70

    • NAID

      40020941389

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] シリーズ「陽電子が拓く物質の科学」第1回 『ポジトロニウム-気体分子の相互作用』2015

    • 著者名/発表者名
      澁谷憲悟,齋藤晴雄
    • 雑誌名

      しょうとつ

      巻: 12 ページ: 13-25

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 超低エネルギー領域におけるポジトロニウム-Xe散乱の部分波展開による解析2017

    • 著者名/発表者名
      澁谷憲悟、斎藤晴雄
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Heガス中でのポジトロニウムの消滅率と温度との関係(3)2017

    • 著者名/発表者名
      細谷亮介、澁谷憲悟、斎藤晴雄
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 部分波展開による超低エネルギーポジトロニウム-Xe散乱の解析2017

    • 著者名/発表者名
      澁谷憲悟、斎藤晴雄
    • 学会等名
      第54回アイソトープ・放射線研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 部分波解析結果に基づくXeガス中の陽電子寿命スペクトル計算2016

    • 著者名/発表者名
      澁谷憲悟、斎藤晴雄
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Heガス中でのポジトロニウムの消滅率と温度との関係(2)2016

    • 著者名/発表者名
      細谷亮介、澁谷憲悟、斎藤晴雄
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] スピン軌道相互作用によるポジトロニウムスピン転換反応の基礎研究と原子衝突への展開2016

    • 著者名/発表者名
      澁谷憲悟
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Partial Wave Analysis on Ps-Xe Collisions at Ultra-Low Energy2015

    • 著者名/発表者名
      澁谷憲悟,斎藤晴雄
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Positron Annihilation (ICPA-17)
    • 発表場所
      Wuhan Hengda Hotel, Wuhan, China
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超低エネルギーPs-Xe散乱の部分波展開による解析2015

    • 著者名/発表者名
      澁谷憲悟,斎藤晴雄
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 斎藤研究室紹介

    • URL

      http://positron.c.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書 2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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