放射光による準安定リチウムイオンビームの生成と利用

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23600009
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 東 善郎 上智大学, 理工学部, 教授 (50270393)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• キーワード: 放射光 / 光イオン化 / 光電子分光 / 電子相関 / 衝突後効果 / 光電子再捕獲

研究実績の概要

放射光による気相リチウム原子の光イオン化によって準安定状態に励起したリチウムイオンを大量に作りだし、さらにそのビームをターゲット原子に衝突させ、ペニングイオン化を観測することを目的とした研究を進めた。
実際の研究実験は、米国のローレンスバークレー国立研究所およびつくばの高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設において行われた。
高エネルギー加速器研究機構放射光実験施設において改造型イオン飛行時間差分析器を用いて希ガスを標的とした実験においてペニング電子自体の検出がなされ、実際にペニング過程がおこっていることが確認された。
上記成果をふまえてローレンスバークレー国立研究所の放射光実験施設において光電子分光装置を用いてペニング電子のエネルギー分析を行うことが複数回試みられたが、ペニングイオン化に関する確定的な測定結果を得るにはいたらなかった。一方同光電子分光実験においては、衝突後効果と光電子再捕獲について、極めて興味深い実験結果が得られた。とくに高励起イオンのリュドベリ状態の強度分布と連続的な衝突後効果のつながりかたについて詳しい解析をすることができた。今後はこの現象の詳細な測定を進める予定である。
さらに派生成果として、ウラシル、ピリミジンなどの生体関連分子の低エネルギー電子照射における解離性電子捕獲について有意義な実験結果を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] PCI effects and the gradual formation of Rydberg series due to photoelectron recapture, in the Auger satellite lines upon Xe 4d 5/2 photoionization (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kosugi, Masatomi Iizawa, Yu Kawarai, Yosuke Kuriyama, A L David Kilcoyne, Fumihiro Koike, Nobuhiko Kuze, Daniel S Slaughter, Yoshiro Azuma
  • 雑誌名: Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 巻: 48 ページ: 115003 (4pp)
  • DOI: 10.1088/0953-4075/48/11/115003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamics of the Dissociating Uracil Anion Following Resonant Electron Attachment (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawarai, Th. Weber, Y. Azuma, C. Winstead, V. McKoy, A. Belkacem, D. S. Slaughter
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry Letters 巻: 5 ページ: 3854 - 3858
  • DOI: 10.1021/jz501907d
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり