| 研究課題/領域番号 |
19K20608
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
満汐 孝治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (10710840)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 陽電子 / 表面状態 / レーザー分光 / 光電子分光 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、表面に局在した陽電子を光照射によって外部に引き出す、光陽電子放出の実験技術を開発し、さらにこの技術を新たな表面分光法や量子ビーム発生技術に応用することを目的とする。具体的には、光陽電子の精密な運動エネルギー測定を利用した、固体最表面の電子状態を探る表面分光法や、励起光の波長・時間構造制御による超低エネルギー・超短パルス陽電子ビーム発生技術を実現する。
2020年度は、昨年度に引き続き、光陽電子放出現象を観測するための装置開発に取り組んだ。レーザー光線と陽電子との空間的なマッチングを最適化するために、陽電子ビームを空間的に集束する必要があった。このため、粒子軌道シミュレーションに基づいて、集束用の静電レンズシステムを設計・製作し、分光装置に実装した。実際に陽電子ビームを用いて静電レンズの性能評価を行い、軌道シミュレーション通りにビーム制御が可能であることを確認した。また、昨年度に製作した光陽電子の運動エネルギー測定用磁気ボトル型分光器の性能評価も行った。陽電子をタングステン表面に入射して、表面から再放出される陽電子の運動エネルギーを分光器で測定した。この結果、当該器は光陽電子の分光に十分な性能(時間分解能やS/B比)を有することが確認できた。2021年度には、開発した一連の装置を用いて、固体表面上でのレーザー光線と陽電子のパルス同時照射実験を進め、光陽電子放出の観測と基礎データの取集を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
光陽電子放出を観測するための実験装置開発に取り組み、陽電子とレーザー光線のパルス同時照射システムと磁気ボトル型分光器を組み込んだ装置を完成させた。ビーム制御系と分光器の性能評価を行い、これらは想定通りに光陽電子観測に十分な性能を有することを確認した。当初の予定では、2020年度中に陽電子・レーザー光線の同時照射実験を行う予定であったが、励起用Nd:YAGレーザーの故障で実験を実施できなかったため、進捗はやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年度には、レーザーを復旧した上で、固体表面上での陽電子・レーザー光線の同時照射実験を行い、光陽電子放出に関する基礎データを収集する。レーザー光線の波長・パルス幅や試料(タングステン、銅、炭化ケイ素)を変えた系統的な研究を行い、光陽電子放出機構の解明と表面分析や極短陽電子パルス発生への応用展開を進めていく。
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