キャピラリーを用いた高速分子・クラスターイオンビームの空間制御

Spatial control of fast molecular/cluster-ion beams with capillaries

土田 秀次*; 間嶋 拓也*; 冨田 成夫*; 笹 公和*; 平田 浩一*; 柴田 裕実*; 齋藤 勇一; 鳴海 一雅; 千葉 敦也; 山田 圭介; 的場 史朗

Tsuchida, Hidetsugu*; Majima, Takuya*; Tomita, Shigeo*; Sasa, Kimikazu*; Hirata, Koichi*; Shibata, Hiromi*; Saito, Yuichi; Narumi, Kazumasa; Chiba, Atsuya; Yamada, Keisuke; Matoba, Shiro

本研究では、サブMeV領域のCイオンマイクロビーム形成を目的としてCイオンのガラスキャピラリーの透過特性を、また、多孔ナノキャピラリーを透過した際のウェイク効果による分子軸のそろった(配向された)イオンビーム形成を目的としてHeH分子イオンの透過特性をそれぞれ調べた。前者では、ガラスキャピラリーを透過したCイオンのビーム径がキャピラリー出口径とほぼ等しいことがわかった。また、キャピラリーを透過したイオンはCイオン、CイオンからC放出したCイオン(mは整数)及び中性粒子から構成されること、さらに解離せずにキャピラリーを透過するCイオンの割合が少なくとも75%以上であることが分かった。後者では、キャピラリーを透過したHeHイオン及びその解離イオンのエネルギースペクトルから、解離Heイオンの後方に位置するHの割合は前方に位置するものに比べて約3倍多いことがわかった。これは、解離Heイオンが誘起したウェイクによってHeイオンの後方にHイオンが捕捉されたことを示しており、したがって、少なくとも解離したイオン同士はウェイクによって配向することを示す。

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