Measurement of carbon cluster charge state passing through thin foils using a luminance plate

発光プレートを用いた薄膜透過後のカーボンクラスターの電荷測定

千葉 敦也; 齋藤 勇一; 田島 訓

Chiba, Atsuya; Saito, Yuichi; Tajima, Satoshi

クラスターイオンと物質との相互作用や衝突現象を解明するためには、クラスターの構造や物質への入射角度は重要なパラメートである。今回の実験では、Coulomb explosion imagingを利用し、薄膜を透過したカーボンクラスターCn(n=2,3,6)構成原子の動向を調べるとともに、クラスターの構造に依存すると言われる薄膜透過後のクラスター構成原子の平均電荷測定を行った。実験装置は原研高崎の3MeVタンデム加速器を使用して行った。クラスターイオンビームはスイッチング電極とアパーチャーによりパルス化され、1秒間に数個の割合で薄膜を透過し、その際クーロン爆発により分離したクラスターの構成原子は発光タイプのMCPと衝突する。薄膜とMCPの間に設けた平板電極の印可電圧と構成原子の偏向率から平均電荷を見積もる。測定結果は計算理論値と同様な傾向を示した。

The structure of cluster ion may be important parameter for resolution of physical effect and interaction with cluster ion and solid. In this paper, we report a Coulomb explosion imaging of the constituent atoms of a swift carbon cluster (Cn, n=2, 3 and 6) passing through a thin foil and their average charge state that related with the structure of the cluster. The experimental setup is based on the 3MV TANDEM accelerator at the JAERI Takasaki. The cluster ion beam is pulsed by electrical deflection plates and an aperture. A few clusters pass trough the thin foil during 1 second, and the resulting are collected by the luminance plate detector. The average charge state was shown an almost same tendency as calculate theoretical value.