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静電型イオントラップによる準安定状態イオンの精密寿命分光:高電荷イオンへの新展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K05630
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関京都大学

研究代表者

斉藤 学  京都大学, 工学研究科, 教授 (60235075)

研究分担者 春山 洋一  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 研究員 (00173097)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード禁制遷移 / 放射寿命 / イオンビームトラップ / 分光計測 / プラズマ / トラップ
研究成果の概要

何も無い空間にイオンを長時間閉じ込めることができる静電型イオンビームトラップ装置を使って、準安定状態にある高電価イオンの寿命を精密測定する方法を開発した。これまで、1価と2価イオンに対する精密測定法を開発したが、本研究ではそれよりも高い電価状態のイオンに対する精密測定を目指し、方法と装置の改良を図った。本測定法を用いて、準安定状態にあるクリプトンおよびキセノンの3価イオンの寿命を精密測定することに成功した。これによって、本方法が準安定状態イオンに対する新たな精密寿命測定法のプロトタイプになりえることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

励起状態のイオンが自然に壊れずに存在できる時間をその状態の寿命という。励起状態のイオンの寿命に関する研究は、原子・分子物理や放射線物理、プラズマ科学、宇宙科学などの様々な学術研究分野で必要とされている。本研究は、これまで困難であった、準安定状態と呼ばれる励起状態にあるイオンの寿命を精密に測定することを目的とした。本研究の精密測定を実現することは、準安定状態イオンに対する新たな精密寿命測定法のプロトタイプを示すものであり、高精度な寿命データを必要とする多くの研究分野にとって非常に重要な意義がある。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Radiative lifetime measurements of metastable levels in Kr3+ using electrostatic ion beam trap2019

    • 著者名/発表者名
      M. Saito, H. Kubota, T. Majima, M. Imai, H. Tsuchida, Y. Haruyama
    • 雑誌名

      X-ray spectrometory

      巻: 49 号: 1 ページ: 37-41

    • DOI

      10.1002/xrs.3042

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiative lifetime measurements of 2P3/2 and 2P1/2 metastable levels in triply charged xenon using electrostatic ion beam trap2018

    • 著者名/発表者名
      Saito M.、Chikaoka A.、Majima T.、Imai M.、Tsuchida H.、Haruyama Y.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      巻: 414 ページ: 68-73

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2017.10.024

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiative lifetime measurement of 1S0 metastable state of Ar2+ using electrostatic ion beam trap2017

    • 著者名/発表者名
      M. Saito, N. Ojima, T. Majima, M. Imai, H. Tsuchida, Y. Haruyama
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      巻: 印刷中 ページ: 194-197

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2017.03.104

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 静電型イオンビームトラップの技術とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      斉藤学、春山洋一
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 71 号: 9 ページ: 628-635

    • DOI

      10.11316/butsuri.71.9_628

    • NAID

      130005286930

    • ISSN
      0029-0181, 2423-8872
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Radiative lifetime measurement of metastabele levels in Kr3+ using electrostatic ion beam trap2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kubota, M. Saito, T. Majima, M. Imai, H. Tsuchida, and Y. Haruyama
    • 学会等名
      19th INTERNATIONAL CONFERENCES ON THE PHYSICS OF HIGHLY CHARGED IONS
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 静電型イオンビームトラップによる準安定状態3価Krイオンの放射寿命測定2018

    • 著者名/発表者名
      久保田啓嗣,斉藤学,間嶋拓也,今井誠,土田秀次
    • 学会等名
      原子衝突学会第43回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Radiative lifetime of metastable Xe3+ measured using an electrostatic2017

    • 著者名/発表者名
      M. Saito, A. Chikaoka, T. Majima, M. Imai, H. Tsuchida
    • 学会等名
      XXX International Conference of Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RADIATIVE LIFETIME MEASUREMENT OF THE 1S0 METASTABLE STATE OF Ar2+ USING AN ELECTROSTATIC ION BEAM TRAP2016

    • 著者名/発表者名
      N. Ojima, M. Saito, T. Majima, M. Imai, H. Tsuchida, Y. Haruyama
    • 学会等名
      18th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions
    • 発表場所
      Kielce, Poland
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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