高速多価イオンと表面の相互作用の研究

高速多电荷离子与表面相互作用的研究

• 批准号: 06229205
• 负责人: 万波 道彦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06229205/
• 关键词: 鏡面反射イオン; 表面チャネリング; 荷電変換; オコロコフ効果; コンボイ電子

実験に使用している京都大学タンデトロン加速器と散乱槽の間に、荷電変換装置を製作・設置してその性能を調べた。この荷電変換器によりこれまで得られなかったC^<5+>等の多価イオンを得ることができるようになった。この荷電変換装置によって得られた3.2MeVのLi^<+〜3+>を、SnTe(001)清浄表面に入射させて、鏡面反射方向に反射されたイオンのエネルギースペクトルを高分解能スペクトログラフを用いて測定し、鏡面反射イオンのエネルギー損失を荷電状態および入射角度の関数として求めた。得られた結果を、表面における荷電変換とエネルギー損失の統計モデルをもとに解析し、表面からの距離に依存する荷電変換確率を求めることができた。同様な測定を2MeVのC^<3+〜5+>イオンについても行い、現在解析中である。3〜4MeVのB^<3+>イオンをSnTe(001)表面で<100>表面チャネリングさせその荷電分布とエネルギースペクトルを測定した。このシステムでは、3.5MeVに1s^2から1s2pへの共鳴励起(Okorokov effect)が存在している。この共鳴エネルギーにおいて、3価イオンの割合が減少することが観測された。これは共鳴励起されたイオンの電子損失確率が基底状態に比べて大きくなるためであると考えられる。このように従来観測されていたバルク結晶内における共鳴励起現象が表面においても観測されたと考えられる。確認のための再度の実験を計画中である。これらの研究と平行して、昨年行った鏡面反射多価イオンが放出するコンボイ電子加速の実験結果を、CTMC法によって説明することを試みた。その結果、コンボイ電子の加速現象をクーロン場とウェイク場内のコンボイ電子の虹散乱として解釈できることを示した。

在京都大学Tandethron Accelerator和用于实验的分散罐之间创建并安装了一个充电的转换设备，并检查了性能。使用此充电转换器，现在可以获得以前未获得的多价离子（例如C^<5+>）。通过这种充电转换装置获得的3.2mev li^<+〜3+>在SNTE（001）清洁表面上，并且使用了反射式 - 反射方向的离子的能量光谱。镜像 - 反射离子的计算是充电和入射角的函数。根据表面上充电转换和能量损失的统计模型对获得的结果进行了分析，并能够寻求取决于距表面距离的电荷转换概率。还针对2MeV C^<3+至5+离子进行了类似的测量，目前正在分析。 3至4MeV的B^<3+离子是在SNTE（001）表面上<100>表面通道，并测量了电荷和能谱。在此系统中，3.5MEV的共振激发率从1s^2到1S2P（Okorokov效应）。据观察，在该共振能量中，三个离子的比率降低。这可能是因为与基础状态相比，谐振离子的电子损失概率增加。还认为在表面上还观察到了常规观察到的大体晶体中的共振激发现象。我们正在计划再次确认。与这些研究同时，我们试图解释由CTMC方法于去年进行的镜像 - 反射多物离子释放的车队电子加速度的实验结果。结果，车队电子的加速现象可以解释为唤醒区域中车队电子的彩虹散射。

项目成果

Kenji Kimura: "Energy loss straggling of 0.5-MeV protons specularly reflected from aSnTe(001) surface" Nuclear Instruments and Methods. (印刷中). (1995)

Kenji Kimura：“从 aSnTe(001) 表面镜面反射的 0.5 MeV 质子的能量损失”核仪器和方法（1995 年出版）。

M.Mannami: "Charge-state dependence of energylosses of 3.2 MeV Li ions specularly reflected from surface of single crystal" Nuclear Instruments and Methods. (印刷中). (1995)

M. Mannami：“单晶表面镜面反射的 3.2 MeV Li 离子能量损失的电荷态依赖性”核仪器和方法（出版中）。

M.Mannami: "Rainbow scattering of convoy electrons near surfaces" Physical Review Letters. 73. 2508-2511 (1994)

M.Mannami：“表面附近护航电子的彩虹散射”物理评论快报。