表面電離イオン化効率に寄与する原子とイオンの励起準位の効果

Effect of excited states in atom and ion contributing to the surface-ionization efficiency

浅井 雅人  ; 佐藤 哲也   ; 金谷 佑亮

Asai, Masato; Sato, Tetsuya; Kaneya, Yusuke

103番元素Lrの第一イオン化エネルギーを実験的に決定するため、表面電離イオン化法を新たに開発し、その有効性を検証した。様々な希土類元素のイオン化効率とイオン化エネルギーの関係を測定し、表面電離イオン化プロセスを記述するSaha-Langmuirの式を用いてイオン化効率の値を再現できるかどうかを調べた。その結果、原子とイオンの励起準位の寄与を厳密に考慮することが極めて重要であり、それを考慮することで希土類元素のイオン化効率の値をSaha-Langmuirの式で精度よく再現できることを明らかにした。

To experimentally determine the first ionization energy of element 103, Lr, we have newly developed a surface ionization method and have investigated its feasibility. We have measured surface ionization efficiencies of various lanthanide elements as a function of the first ionization energy, and investigated whether the surface ionization efficiencies can be reproduced by the Saha-Langmuir equation which is the equation to describe the surface ionization process. We have found that the effect of excited states in atom and ion largely contributes to the surface ionization efficiency in the Saha-Langmuir equation. By taking account of this effect, we have reproduced the measured ionization efficiencies of all the lanthanide elements with good accuracies.