本研究では、首都大学東京に設置されている静電型イオン蓄積リング（TMU E-ring）[1]を約1/10に縮小した、周回長88 cmの卓上型イオン蓄積リング（μE-ring） の改良を行った。またイオンの安定蓄積条件の検討を行い、Ar+イオンの安定蓄 積に成功した。さらに μE-ring の特性を生かした電子捕獲断面積の測定法を開 発し、このリングが断面積測定のツールとしても強力であることを示した。本 手法は、電子捕獲衝突、衝突誘起解離、衝突誘起電子脱離など、中性粒子を生 成する反応に広く適用が可能である。また、イオン全量を測定する手法が確立 したことで、イオン源で生成した高温負イオンの自動電子脱離成分の分率など を求めることも可能になった。本法ではイオン蓄積リングを 10−5 Pa 程度の低 真空度で運転する必要があり、TMU E-ringや、近年運転が始まった極低温、極 高真空リング[5-9]でそれを定常的に行うことは困難である。μE-ringは低真空で 扱いが容易なリングとして、既存の大型リングとは異なった方向の研究に寄与 できると期待される。
一方、μE-ring製作の当初の目的は、遅延過程観測の時間分解能の改善であり、
特に炭素クラスター負イオンにおける遅延電子脱離と輻射冷却の競争に関する 詳細な知見を得ることである。そのために、イオン源を電子衝撃型からCsスパ ッタ型イオン源に交換し、炭素クラスター負イオンの実験を始めたところであ る。
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参考文献
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謝辞
本研究に際し、イオン源を理化学研究所の東主任研究員、電磁石を中井博士、
蛍光物質を首都大学東京原子物理化学研究室の田沼教授にお借りいたしました。
研究支援に心より感謝いたします。
本研究を進めるにあたり、多くの方々のご協力を賜り、厚く御礼申し上げま す。指導教官である城丸先生と松本さんには反応物理化学研究室に配属されて から 3 年間、ご指導、助言をいただき、大変お世話になりました。城丸先生の 思い切りの良さと行動力に引っ張られて、研究を進めてこられました、また松 本さんには、初歩的な質問や確認などに何度も答えていただき大変感謝してお ります。三年間、実験装置の開発ということで、うまくいかないも多くありま したが非常に多くのことを経験することができ、有意義な研究室生活を行うこ とができました。また、共同研究者である原子物理の田沼さん、奥野さんには 様々なアドバイスをいただき、さらに断面積測定に当たり奥野さんには実験デ ータの提供や検討などにも付き合っていただき、ありがとうございました。
力不足で、リングの目的である炭素クラスターの観測まで到達できませんで
したが、μE-ringの活躍に期待しています。最後に最大限の感謝をこめて御礼申
し上げます。ありがとうございました。
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付録 イオン入射系光学系設計図
L1設計図
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L2設計図
40
L3設計図
41
L4設計図
42
L5設計図
43
L6設計図
44
L7設計図
45
L8 設計図
46
L9設計図
47
L10設計図
48
L11設計図