Structure analysis of carbon cluster ion using coulomb explosion

クーロン爆発を利用した炭素クラスターイオンの構造解析

千葉 敦也; 齋藤 勇一; 鳴海 一雅

Chiba, Atsuya; Saito, Yuichi; Narumi, Kazumasa

近年、われわれはTIARAにおいてMeV級クラスターイオンと物質との相互作用に関して興味深い結果を得ている。これらの相互作用や物理的現象を解明するためには、クラスターの構造を明確にする必要がある。そこで、比較的小さいサイズの炭素クラスターの構造解析を目的として、Coulomb explosion imaging法を応用した測定システムを開発し、試験的実験を試みた。計算理論では、薄膜透過により解離したクラスター構成原子の平均電荷は、クラスターの構造に依存するという結果が報告されている。ここでは、本システムにより、その検証を行った。その結果、C3について、薄膜により解離した構成原子の平均電荷の構造依存性に関して計算理論と同様な結果を示すことが確認された。

Recently, we have gained interesting results on the interaction between a swift cluster ion and a solid in TIARA. For the elucidation of these interactions and the physical effects, it is very important to grasp the structure of the cluster. For this purpose, a measurement system based on Coulomb explosion imaging (ECI) for analyzing the structure of small carbon clusters has been developed. The ECI technique involves the foil-induced dissociation of a swift cluster by electron stripping. As our first step of the investigation on the carbon cluster structure, the preliminary experiment was carried out on the structure dependence on the average charge state of atoms that composed a cluster passing through a thin foil.The result shows the same tendency as a calculated theoretical value.