Coulomb explosion process in collision of a swift cluster ion with gas target

高速クラスターイオンのガス標的との衝突におけるクーロン爆発過程

千葉 敦也; 鳴海 一雅; 山田 圭介; 的場 史朗; 齋藤 勇一

Chiba, Atsuya; Narumi, Kazumasa; Yamada, Keisuke; Matoba, Shiro; Saito, Yuichi

クラスターイオンと物質と相互作用において、反応初期に生じるクーロン爆発は、その後の反応過程に大きな影響を与える。そのため、クラスターイオンによる照射効果の発現機構を理解するためには、クーロン爆発について詳細に調べる必要がある。そこで、ガス標的との衝突でクーロン爆発したCの構成イオンの電荷と空間分布をイベントごとに測定し、それらの軌道を解析した。その結果、標的原子との衝突後、励起からクーロン爆発に至るまでに、原子間距離が約1.5倍に広がることがわかった。

Coulomb explosion caused in an early phase affects the subsequent process significantly in the interaction of a swift cluster ion with a material, so it is considered that the Coulomb explosion is one of the most important phenomena on understanding the mechanisms of the irradiation effects on the cluster ion bombardment. In experiments, charge states and spatial distributions of C constituent ions dissociated by the collision with an atom in a gas target were measured on the event-by-event basis. After the trajectory analysis of the constituent ions using a simulation model, it turned out that the interatomic distance of the constituent ions grows approximately 1.5 times as long as the ground state, before they dissociate.