高速炭素クラスターイオンの構造と薄膜透過後の電荷分布の測定

Measurement of structure and charge state of carbon cluster passing through thin foil

千葉 敦也; 齋藤 勇一; 鳴海 一雅; 金子 敏明*

Chiba, Atsuya; Saito, Yuichi; Narumi, Kazumasa; Kaneko, Toshiaki*

MeV程度のエネルギーを持つ高速クラスターイオンが物質と衝突するとき、クラスター特有の効果や物理的現象を引き起こす。こうした高速クラスターイオンと物質との相互作用や照射効果の解明には、一般的に行われているサイズ依存性に加えて構造依存性及びターゲットへの入射方向依存性を考慮する必要がある。しかし、クラスターサイズは容易に選別して照射できるのに対し、クラスターの構造や入射方向については制御が難しいため、その依存性に対する研究はこれまでほとんど行われてこなかった。高エネルギークラスターイオンの構造に関する研究では、おもに炭素クラスターを対象として90年代前半頃からCoulomb Explosion Imaging(CEI)法を用いた実験研究成果が報告されている。そこで、本研究ではCEI法を応用し、薄膜透過後のクラスターイオンについてその荷電状態と空間分布を同時に測定できるシステムを構築した。このシステムを利用してクラスター解離イオンの平均電荷とクラスターサイズ及び構造に対する依存性を調べた結果、平均電荷はクラスターサイズが大きくなるほど小さくなり、さらにクラスター構造にも依存することが観測され、理論値とよい一致を見た。

no abstracts in English