2013 Fiscal Year Annual Research Report
ポジトロニウム負イオンの光脱離を利用したポジトロニウムビーム科学の展開
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24221006
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
長嶋 泰之 東京理科大学, 理学部, 教授 (60198322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
立花 隆行 立教大学, 理学部, 助教 (90449306)
満汐 孝治 東京理科大学, 理学部, 助教 (10710840)
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| Project Period (FY) |
2012-05-31 – 2017-03-31
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| Keywords | ポジトロニウム / ポジトロニウム負イオン / 量子ビーム / 光脱離 |
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| Research Abstract |
（１）ポジトロニウム負イオン光脱離共鳴の観測、（２）ポジトロニウム負イオンの観測による金属中陽電子の拡散の研究、（３）アルカリ金属蒸着表面からのポジトロニウム生成率の測定、（４）クリプトンおよびセシウムを蒸着したタングステン表面から放出されるポジトロニウムの飛行時間測定、（５）陽電子溜め込み装置の立ち上げを行った。
（１）では、ポジトロニウム負イオン光脱離における共鳴現象の観測に着手した。実験では高エネルギー加速器研究機構のエネルギー可変ポジトロニウムビーム生成装置を用いた。この装置で生成されたポジトロニウム負イオンに色素レーザーからの紫外レーザー光を照射した結果、世界で初めての共鳴現象の観測に成功した。ただし現在までに取得されたデータの数や統計精度は不十分で、２６年度も引き続き実験を継続する必要がある。（２）は当初予定していなかった研究であるが、ポジトロニウム負イオンの観測が金属中における陽電子の拡散に関する高品質な情報をもたらすことに気づき、実験を行った。この結果、タングステン中における陽電子の拡散定数が得られた。（３）および（４）では、タングステン表面へのアルカリ金属蒸着が、ポジトロニウムやポジトロニウム負イオンの生成に及ぼす効果に関する基礎的な情報を得る研究を行った。この結果、ナトリウムを蒸着したタングステン表面では陽電子の１－２％がポジトロニウム負イオンとして放出され、残りはほとんどがポジトロニウムとして放出されることがわかった。また、クリプトンやセシウムを蒸着したタングステンからポジトロニウムが放出されるときには、他では見られない低エネルギー成分のポジトロニウムが現れることがわかった。このメカニズムについて、現在検討中である。
平成25年8月に納入された陽電子溜め込み装置の立ち上げを行った。所定の性能が得られていることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初は、（１）東京理科大学に陽電子溜め込み装置を設置してパルス状低速陽電子ビームを生成し、（２）この装置を用いたエネルギー可変ポジトロニウムビーム発生装置を設計、（３）高エネルギー加速器研究機構低速陽電子実験施設において、ポジトロニウム負イオン光脱離の共鳴現象の観測することを予定していた。
研究業績の概要に書いたように、全ての計画が予定通り進んだ。エネルギー可変ポジトロニウムビーム発生装置の設計は２６年度にも引き続き行い、２６年度中に完成させる必要がある。またポジトロニウム負イオン光脱離の共鳴現象の観測は、２５年度に成功したもののデータ数や統計精度が不十分で、平成２６年度にも引き続き測定を行う必要がある。
２５年度には、アルカリ金属蒸着タングステン表面からのポジトロニウム放出について、そのエネルギー分布や生成量の測定に成功した。またポジトロニウム負イオンを用いた陽電子拡散の研究も可能であることがわかった。これらの研究は当初予定していなかった研究であるが、ポジトロニウム負イオン生成のメカニズムを考える上で重要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
陽電子溜め込み装置を用いたエネルギー可変ポジトロニウムビームの生成とポジトロニウム負イオン光脱離の共鳴現象の観測を中心に研究を推進していく予定である。
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[Presentation] Effects of alkali metal coating on the emission of positronium neutral atoms and positronium negative ions from tungsten surfaces2013
Author(s)
Y. Nagashima, K. Michishio, T. Tachibana, H. Terabe, S. Iida, T. Yamashita, K. Wada, I. Mochizuki, A. Yagishita, T. Hyodo
Organizer
XXVIII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
Place of Presentation
Lanzhou, China
Year and Date
20130724-20130730
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