イオン励起と散乱(多種類のイオンの固体薄膜通過時における固体原子との相互作用, 殊に励起状態の生成から脱励起に至る過程を明らかにし, また気体通過時の相互作用との比較を行う)

1987 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62102001
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 三雲 昂 筑波大学, 物理学系, 教授 (40015475)
• 研究分担者: 北川 盈雄 湘北短期大学, 電子工学科, 助教授 (80099382) ; 北原 哲夫 山梨医科大学, 医学部, 助教授 (80135110) ; 津田 直子 奈良女子大学, 理学部, 助教授 (40031679) ; 小牧 研一郎 東京大学, 教養学部, 助教授 (40012447)
• キーワード: イオン固体衝突 / 荷電分布 / 電子交換 / 内殻電離 / 核反応に伴うX線 / 阻止能 / ビームフォイル分光 / 二次電子

研究概要

薄膜通過中, 通過後のイオンの荷電状態分布, 内殻電離及びX線の発生等について広範なZ_1, Z_2にわたっての実験・理論両面からの詳細な系統的研究が行なわれた. すなわち非平衡から平衡状態への進化の過程, 上記物理量のZ1及びZ2依存性, 電荷交換とX線発生の相関, イオンの出射角(衝突係数b)依存性等が明らかになった. また電子捕獲・損失断面積の導出や, 陽電子の固体表面でのe^+生成確率等の理論的考察も行なわれた. (三雲, 粟屋, 北原, 唐島, 新藤グループ)
上記問題に関連して, 衝突係数0の極限の核融合反応において, 複合核及び蒸発残渣から発生する即発KX線を始めて観測し, 核反応に伴う内殻電離高励起核の周囲の電子状態, 核反応時間に関する情報を得た. (三雲ら)
軽・重イオンの物質通過中のエネルギー損失(阻止能)に関する実験・理論の研究がなされた. 阻止能のb依存性の存否, 非均一電子ガス系での誘電関数理論を発展させた阻止能の一般公式の導出等を行った. (津田, 北川, 金子グループ)
多価重イオンの平衡電荷と励起状態に関しては, ビームフォイル分光による研究も行った. すなわち励起イオンからの発光・X線の観測を行い, 励起状態の寿命の測定をした. ビームフォイル法はまたH^<q^+>(q=1-3)と固体との相互作用に適用し, 各イオンについて量子数占有率を推定することができた. (小牧, 小林グループ)
イオン・薄膜通過における放出二次電子数分布の測定を行い, 二次電子を放出しない確率, イオンの薄膜中での荷電変換断面積等を評価することができた. (山崎グループ)本年度は本特定研究の最終年度として各グループで努力の結果, 相応の成果を上げ, またグループ間の交流も行われた.

研究成果

• [文献書誌] K.Shima et al.: Nucl.Instr.Methods. A262. 132-136 (1987)
• [文献書誌] K.Shima et al.: Nucl.Instr.Methods. A.
• [文献書誌] W.Galster et al.: Nucl.Instr.Methods. B.
• [文献書誌] Y.Iwata et al.: Jpn.J.Appl.Phys.26. L1026-1028 (1987)
• [文献書誌] K.Kawatsura et al.: Nucl.Instr.Methods. A262. 33-36 (1987)
• [文献書誌] K.Kawatsura et al.: Nucl.Instr.Methods. A262. 150-155 (1987)
• [文献書誌] A.Ootuka et al.: Nucl.Instr.Methods. B. (1988)
• [文献書誌] M.Sataka et al.: J.Phys.Soc.Jpn.B. (1988)
• [文献書誌] F.Fujimoto et al.: Nucl.Instr.Methods. B. (1988)
• [文献書誌] Y.Iwata et al.: Nucl.Instr.Methods. B. (1988)
• [文献書誌] F.Fujimoto et al.: Nucl.Instr.Methods. B. (1988)
• [文献書誌] T.Kitahara et al.: Nucl.Instr.Methods. B. (1988)
• [文献書誌] N.Sakamoto et al.: Nucl.Instr.Methods.
• [文献書誌] T.Kitahara et al.: Nucl.Instr.Methods in Nucl.Res.
• [文献書誌] M.Kitagawa: Nucl.Instr.Methods.
• [文献書誌] M.Kitagawa: Proceedings of ISAIBA′87 at Shandong in China.
• [文献書誌] S.Shindo R.Kawai: Surface Science. 165. 477-478 (1986)
• [文献書誌] A.Ishii,S.Shindo: Physical Review. B35. 6521-6528 (1987)
• [文献書誌] S.Shindo,A.Ishii: Physical Review. B35. 8360-8367 (1987)
• [文献書誌] S.Shindo,A.Ishii: Physical Review. B36. 709-711 (1987)
• [文献書誌] M.Ishii,S.Shindo: Surface Science. 189/190. 988-995 (1987)
• [文献書誌] S.Shindo,H.Minowa: Physica Status Solidi. (B)149. 393-405 (1987)
• [文献書誌] S.Shindo,A.Ishii: Nucl.Instr.Methods. B. (1988)
• [文献書誌] A.Ishii,S.Shindo: Nucl.Instr.Methods. B. (1988)
• [文献書誌] T.Mizogawa et al.: Nucl.Instr.Methods in Phys.Res.A262. 141-143 (1987)
• [文献書誌] Y.Kanai et al.: Nucl.Instr.Methods in Phys.Res.A262. 128-131 (1987)
• [文献書誌] K.Ando et al.: Nucl.Instr.Methods in Phys.Res.A.
• [文献書誌] Y.Awaya et al.: Lecture Notes on High-Energy Ion-Atom Collision Process.
• [文献書誌] Toshiaki Kaneko: Nucl.Instr.Methods in Phys.Res.B.
• [文献書誌] Toshiaki Kaneko: Nucl.Instr.Methods in Phys.Res.B.
• [文献書誌] H.Kobayashi et al.: Nucl.Instr.Methods. (1988)
• [文献書誌] Y.Yamazaki,K.Kuroki: Nucl.Instr.Methods. A262. 118-122 (1987)
• [文献書誌] K.Kuroki,Y.Yamazaki: Nucl.Instr.Methods. B.
• [文献書誌] S.Karashima et al.: Nucl.Instr.Methods. (1988)
• [文献書誌] S.Karashima,T.Watanabe: Laser and Particle Beams. 5. 525-535 (1987)
• [文献書誌] S.Karashima,T.Watanabe: Progr.Rep.13. 31-32 (1987)
• [文献書誌] S.Karashima,T.Watanabe: Progr,Rep.13. 116-118 (1987)