超精密中高エネルギ-核物理学

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02044090
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 池上 栄胤 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (00016031)
• 研究分担者: 近藤 道也 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (90028100) ; ヨハンソン A. ウプサラ大学, 放射線科学部, 教授 ; グスタフソン L. ウプサラ大学, 放射線科学部, 助教授 ; クランダー F. ウプサラ大学, 放射線科学部 ; カレン H. ウプサラ大学, 放射線科学部, 助教授 ; ホイスタット B. ウプサラ大学, 放射線科学部, 教授 ; クランダー S. ウプサラ大学, 放射線科学部, 教授 ; 三浦 岩 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (60028123) ; 水野 義之 大阪大学, 核物理研究センター, 助教授 (30229710) ; 安東 愛之輔 大阪大学, 核物理研究センター, 助教授 (80044783)
• キーワード: 高輝度粒子ビ-ム / 粒子ビ-ム冷却 / 放射光 / サイクロトロン・メ-ザ-

研究概要

荷電流子ビ-ムの高輝度化を粒子ビ-ムの横ぶれ運動の冷却或いは単に冷却と呼んでいる。電子ビ-ムの冷却法は多くの努力が払われたにも拘らず未だ発手されていない。イオンビ-ム冷却には二通りの方法が知られている。うちの一つはCERN(欧州原子核研究機構)で開発された「推計的冷却法」呼ばれる粒子加速工学的方法で、発明者バンデル・メ-ルはノ-ベル賞を受賞した。しかし、此はソ連で開発の方法と同様に冷却に長時間を要し、実用性が限定されている。本研究代表者はウプサラ大学と交流をはかりつつ此問題と取組んで来た。その結果、派生的に新放射光である「ポジトロニウム放射光」発生原理を発見、米国物理学会速報で公表されるや国内外で反響を呼び、参院科学技術特別専門委でも取り上げられた。次いで、本代表者はイオンビ-ム、電子ビ-ムのいずれの高輝度化も可能にし、前掲の推計的冷却法の一億倍も速い新冷却法「サイクロトロンメ-ザ-冷却法」の新原理を発見するに至った。1987年のベルリン国際会議の特別講演で初めて公表されるや会場がただならぬ雰囲気に包まれた程である。あまりに劇的な原理のため米国物理学会速報の編集委員会と通算6名の審査員とのやりとりは1年にわたり昨春公表されるに至った。このためCERNや米国立フェルミ研究所、ソ連原子核連合研究所(ノボシビルスク、モスクワ)は験証に向け周到な対応をとっている。この間、終始積極的な推進と激励を惜しまなかった本研究のウプサラ大学側、S.クランダ-理学部長とスベドベリ-研究所長A.ヨハンソン教授は昨秋、冷却法の開祖N.スクリンスキ-所長(ノボシビルスク、モスクワ研究所長兼務)を訪問し、本代表者との間にホットラインを作った。一方、本研究を通じてウプサラ大学と文部省高エネルギ-物理学研究との交流も本格化した。

研究成果

• [文献書誌] Hidetsugu IKEGAMI: "Free Positronium Radiation" Physical Review Letters (米国物理学会誌). 60. 929-932 (1988)
• [文献書誌] 池上 栄胤: "サイクロトロン・メ-ザ-冷却" 第12回サイクロトロンおよび応用国際会議(ベルリン)報告. 予定.
• [文献書誌] Hidetsugu IKEGAMI: "Cyclotron Maser cooling of Electron and Ion Beams" Physical Review Letters (米国物理学会誌). 64. 1737-1740 (1990)
• [文献書誌] Hidetsugu IKEGAMI: "Cyclotron Maser Cooling of Electron and Ion Beams" Physical Review Letters (米国物理学会誌). 64. 2593-5294 (1990)
• [文献書誌] Hidetsugu IKEGAMI: "Dipositronium and Positronium Clusters" Physical Review Letters (米国物理学会誌). 予定. (1991)
• [文献書誌] B.Hoistad et al: "A compact high resolution pair spectrometer for photons at intermediate energies" Nucl.Instr.and Meth.in Phys.Research. A295. 172-190 (1990)