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ポジトロニウム-原子・分子相互作用の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16204029
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 原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
研究機関東京大学

研究代表者

兵頭 俊夫  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90012484)

研究分担者 斎藤 晴雄  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助手 (60235059)
斎藤 文修  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助手 (40376588)
長嶋 泰之  東京理科大学, 理学部, 助教授 (60198322)
和田 健  東京大学, 教養学部, 助手 (10401209)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
34,450千円 (直接経費: 26,500千円、間接経費: 7,950千円)
2006年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2005年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
2004年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワードポジトロニウム / 陽電子 / 寿命測定 / デジタル処理 / スピン軌道相互作用 / ボジトロニウム散乱 / ピックオフ消滅 / スピン交換 / ポジトロニウム散乱 / ポジトロニウム冷却
研究概要

本研究課題では、(1)ポジトロニウム散乱におけるスピン軌道相互作用の研究、(2)ポジトロニウムのピックオフ消滅、化合物、共鳴状態の解明を目標としている。それぞれの研究成果は、以下の通りである。(1)ポジトロニウムと気体原子のスピン軌道相互作用は、MitroyとNovikovによって理論的に予言されていた。本研究では、この相互作用を実験的に検証した。磁場中のオルソポジトロニウムの寿命を精密に測定するために開発した装置を用い、ITの磁場をかけることによってキセノン中のオルソポジトロニウムの寿命が顕著に減少することを見出した。この減少の原因は、Xeとの衝突の間にスピン軌道相互作用によって、ポジトロニウムがスピン交換反応を起こすことにある。スピン軌道相互作用による消滅パラメータ^1Z_<eff>(断面積に相当)を求めた。これまでピックオフ消滅によるものとして報告されている^1Z_<eff>(ピックオフとスピン軌道相互作用の合計)=1.25は、^1Z_<eff>(ピックオフ)=0.48,^1Z_<eff>(スピン軌道相互作用)=0.77に分離され、スピン軌道相互作用の効果の割合の大きいことが分かった。スピン軌道相互作用による^1Z_<eff>の測定値は、理論値よりも3倍大きい。(2)ポジトロニウムのピックオフ消滅の測定を、19種類の気体について系統的に行った。測定された消滅パラメータ^1Z_<eff>は、0.1〜2.31の範囲であった。他の17種類の気体の^1Z_<eff>は、0.73以下と小さいのに対し、XeとCH_31では、それぞれ1.25、2.31と例外的に大きい。Xeについては、スピン軌道相互作用の効果として説明できる。CH_31については、検討中である。また、これまで異常に大きな値が報告されているN_2Oの^1Z_<eff>は、他の気体と同程度であることが分かった。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Positron annihilation in silica aerogel UK-irradiated at low Temperature2007

    • 著者名/発表者名
      Kanji Ro, Fuminori Saito, Haruo Saito, Toshio Hyodo
    • 雑誌名

      Physical Status Solidii (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental Evidence for Spin-orbit Interactions in Positronium-Xe Collisions2006

    • 著者名/発表者名
      Haruo Saito, Toshio Hyodo
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 97

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Positron annihilation in silica aerogel UK-irradiated at low Temperature

    • 著者名/発表者名
      Kanji Ro, Fuminori Saito, Haruo Saito, Toshio Hyodo
    • 雑誌名

      Physical Status Solidii (to be published)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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