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電子の反粒子であるポジトロンと物質との相互作用の理解が、近年、急速に進展した。この結果、透過型電子顕微鏡と同じ原理でポジトロンを利用するという問題も非現実的ではない状況になった。本研究の目的は、透過型ポジトロン顕微鏡のための基礎技術の開発である。本研究では、1.できるだけ単純な構成の透過型ポジトロン顕微鏡のプロトタイプを設計・試作し、2.エネルギ-、ビ-ム径、発散角の3点において十分に絞られたポジトロンビ-ムを形成し、3.これを100keV低度まで安定に加速・走査可能なものとし、100keV付近のポジトロンと物質の相互作用を研究しうる試験装置を作り上げることを目的とした。
研究成果は、1.プロトタイプ透過型ポジトロン顕微鏡の設計・試作:超高真空系の整備、ポジトロン計測系の整備により、プロトタイプの透過型ポジトロン顕微鏡を設計・試作した。2.高輝度ポジトロン銃の設計・試作:静電レンズの組み合わせにより、透過型ポジトロン顕微鏡のポジトロン銃として最適と考えられる条件を計算し、その設計に基づいてレンズ系を試作した。各種の調整により、目的とする顕微鏡への入射ビ-ムとしては十分な性能のものを実現できた。3.ポジトロンビ-ムの100keVまでの加速・走査系および拡大レンズ系の設計・試作:電子に対して確立させている技術を、そのままポジトロンに適用し、ポジトロンビ-ムの静電加速・偏向電極による走査ならびに拡大レンズ系の設計を行い、100keV透過型ポジトロン顕微鏡を試作した。
以上の研究成果により、顕微鏡としての諸機能をテストすることが可能となり、かつ、これまで未開拓領域であった100keV近傍のポジトロンと物質の相互作用を研究しうる道を拓くことができた。
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