1995 Fiscal Year Annual Research Report
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06402005
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| Research Institution | University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田辺 徹美 東京大学, 原子核研究所, 教授 (20013394)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野田 耕司 東京大学, 放射線医学総合研究所・医用重粒子物理工学研究部, 主任研究官 (80228329)
菅井 勲 東京大学, 原子核研究所, 助手 (80150291)
千田 勝久 東京大学, 原子核研究所, 助手 (90013391)
片山 一郎 東京大学, 原子核研究所, 教授 (30028237)
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| Keywords | 加速器 / 電子冷却 / 原子物理 / 原子衝突 / 解離性再結合 |
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| Research Abstract |
電子冷却は、加速器に限らず物理実験への広範な応用の点でも却光をあびつつあるが、電子冷却に要する時間及びイオンビームの到達温度は、カソードの温度約1000℃によって決まり、これが冷却の限界となっていた。この温度を更に下げることができれば、一層有効な冷却が行われると共にビームの性質も向上するはずである。これまでの冷却装置では、電子ビーム全体が一様なソレノイド磁界の中に入れられていた。しかし、電子ビームを強いソレノイド磁場の中で発生、加速し、その後ソレノイド磁場の強さをゆっくりと下げてビームを断熱膨張させることによって電子温度を熱エネルギー以下に下げることができる。このような原理に基づいて、最高の分解能をねらって断熱膨張の膨張率をビーム断面の面積比で12.7倍に選んだ。この比は現有の冷却装置の中で最も大きい。昨年度、断熱膨張電子冷却装置の設計、製作、据え付けを完了した。
この分野の研究の競争は世界的に激しいので、昨年度末から今年度にかけて直ちに原子物理の実験を行った。その結果、まず分子イオンHD^+についての精密実験によって解離性再結合のスペクトルの微細構造を初めて発見することができた。この結果を理論計算と比較したところ見事に一致し、最も基本的な反応について初めて実験と理論の一致が確認された。この結果は、物理の分野で最も速報性の高いphysical Review Letters誌に発表された。さらに^4HeH^+,^3HeH^+,^4HeD^+および^3HeD^+についても精密実験を行い、これらの間に強いアイソトープ効果があることを初めて発見した。これらの結果は国内外で高く評価され、日本物理学会での特別講演、イスラエルでの解離性再結合ワークショップやカナダでの電子・原子衝突国際会議での招待講演等で発表された。現在、一層の精密化を目指して物理実験と合わせて超伝導電子冷却装置の開発研究を行っている。
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[Publications] T.Tanabe: "Dissociative Recombination of HD^+ with an Ultracold Electron Beam in a Cooler Ring" Rhysical Review Letters. 75. 1066-1069 (1995)
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[Publications] T.Tanabe: "Dissociative Recombination of Light Molecular Ions in the Storage Ring TARN II" Proceedings of Third International Symposium on Dissociative Recombination,Israel,1995(World Scientific). (1996)
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[Publications] T.Tanabe: "Dissociative Recombination of Molecular Ions in a Cooler Ring" Proceedings of XIX International Conference on the Physics of Electronic and Atomic Collision,Canada,1995(AIP Press). (1996)
