Role of trapped and solvated electrons in Ps formation

ポジトロニウム形成における捕捉電子,溶媒和電子の役割

Stepanov, S. V.*; Byakov, V. M.*; He, C.*; 平出 哲也; Mikhin, K. V.*

Stepanov, S. V.*; Byakov, V. M.*; He, C.*; Hirade, Tetsuya; Mikhin, K. V.*

ポジトロニウム形成に及ぼす捕捉電子,溶媒和電子の役割を議論する。熱化した陽電子とこれら電子との結合はエネルギー的に可能であり、ポジトロニウム形成の一部を担っている。準自由状態の電子と陽電子の反応とは異なり、このポジトロニウム形成はピコ秒の時間領域に限られず、ナノ秒の時間領域にまで及んでいる。このような場合、従来から用いられている陽電子消滅寿命スペクトルの指数減衰成分への分解による解析には疑問が生じる。データの厳格な取扱には単なる指数減衰による分解でなく、適当な物理的な情報が必要となる。そのような方法をここで提唱する。また、その手法によりポリエチレン,EMMA,PMMA中の暗黒中,可視光下におけるポジトロニウム形成の測定時間,温度依存性について解釈する。捕捉電子の蓄積,捕捉電子とイオンとの再結合,捕捉電子と陽電子によるポジトロニウム形成に関するパラメータを求めた。

Role of trapped and solvated electrons in Ps formation is discussed. Combination of thermalized positron with such electrons is energetically possible and may contribute to Ps formation. Contrary to the positron reaction with a quasi-free electron, this process is not limited to picosecond times, but proceeds on a timescale of nanoseconds. In this case conventional exponential deconvolution of row lifetime positron annihilation spectra becomes questionable. Rigorous treatment of the data needs nonexponential deconvolution, based on an adequate physical input. Such an approach is suggested here. Its reduced form is used for interpretation of the Ps formation data in polyethylene, EMMA and PMMA in dark and in light vs. time of the measurement and temperature. Parameters characterized accumulation of trapped electrons and their recombination with counter ions and positrons are obtained.