反粒子衝突ダイナミクスとエキゾティック原子生成の理論研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07640523
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 戸嶋 信幸 筑波大学, 物理工学系, 教授 (10134488)
• キーワード: 陽電子 / ポジトロニウム / ミューオン / 超球座標

研究概要

超球座標を用いた緊密結合法により、陽電子とヘリウム原子の散乱、二重水素核と三重水素核間のミューオン移行に対して計算を行った。陽電子散乱においては、ヘリウム原子に独立電子モデルに基づくモデルポテンシャルを用いて疑似三体系として計算を行った。今までの計算ではクーロン長距離相互作用による原子の分極効果が十分取り込まれていなかったが、本計算では断熱基底を用いているためこの効果は自然に取り込まれている。超球座標が無限大の極限でポジトロニウムの主量子数nが2まで、ヘリウム原子の主量子数が3までのすべての状態に移行する断熱基底を結合させ、diabatic-by-sector法により連立散乱方程式を解いた。現存する理論値の内で実験値と最良の一致を示し、超球座標法が2電子系においても大変有効な手法であることを示した。ミューオン移行に対しては、ミューオン触媒核融合連鎖過程の引き金として重要な、励起状態からの移行に対して計算を行った。ラムシフト等の相対論的な補正はフェルミの接触型相互作用として取り込んでの初めての精密計算である。励起状態からの移行断面積は、主量子数nの4乗程度の増大を示すのが一般的であるが、この過程では主量子数が2の断面積は1の断面積より3桁も大きくなることが見いだされた。速報として国際会議に発表し、注目された。

研究成果

• [文献書誌] M. F. V. Lundsgaad, Z. Chen, C. D. Lin and N.Toshima: "Electron capture from circular Rydberg atoms" Physical Review A. 31. 1347-1350 (1995)
• [文献書誌] N. Toshima and J. Eichler: "Relativistic generalization of distorted-wave capture theories" Comments on Atomic and Molecular Physics. 31. 109-122 (1995)
• [文献書誌] Y. D. Wang, C. D, Lin,: "Ionization and charge transfer in collisions of highly charged ions with helium at low velocities" Physical Review A. 32. 2852-2858 (1995)
• [文献書誌] A. Igarashi, N. Toshima and T. Shirai: "Hyperspherical coupled-channel calculations of positronium formation in low-energy positron-helium collisions" Physical Review A. (印刷中). (1996)
• [文献書誌] M. F. V. Lundsgaad, N. Toshima and C. D. Lin: "Dependence of electron loss cross section on the alignment and orientation of elliptic Rydberg states" Physical Review A. (印刷中). (1996)