Positron annihilation spectroscopy using ultra-short pulsed laser Thomson scattered gamma-rays

超短パルスレーザートムソン散乱ガンマ線による陽電子消滅分光

平 義隆*; 藤本 將輝*; 岡野 泰彬*; 北浦 守*; 平出 哲也  

Taira, Yoshitaka*; Fujimoto, Masaki*; Okano, Yasuaki*; Kitaura, Mamoru*; Hirade, Tetsuya

レーザートムソン/コンプトン散乱は、準単色で調整可能なエネルギー,高偏光,低発散角,低バックグラウンドなどの特徴を備えたガンマ線を生成する独自の手法である。レーザートムソン散乱ガンマ線は、いくつかの電子加速施設で開発されてきた。我々は放射光施設UVSOR-IIIで発生する超短パルスガンマ線を利用したGiPALSを開発した。ガンマ線は、750MeVの電子ビームとTi:Saレーザーの間の90度衝突によるレーザートムソン散乱によって生成される。ガンマ線のパルス幅は5ps(FWHM)と計算されている。現在、ガンマ線誘起陽電子消滅寿命分光法(GiPALS)のユーザー利用が始まっている。GiPALSに加えて、消滅ガンマ線の寿命とドップラー幅を同時に測定するガンマ線誘起陽電子寿命-運動量相関(GiAMOC)を開発している。超短パルスガンマ線の発生方法とGiPALS, GiAMOCの詳細を紹介する。

Laser Thomson/Compton scattering is a unique technique to generate gamma-rays with features such as quasi-monochromatic and tunable energy, highly polarized, low divergence angle, and low background. We have developed GiPALS using an ultra-short pulsed gamma-ray generated at the synchrotron radiation facility UVSOR-III. The gamma-rays are generated via laser Thomson scattering with 90 degree collisions between a 750-MeV electron beam and a Ti:Sa laser. The pulse width of the gamma-rays is calculated to be 5 ps (FWHM). The gamma-ray induced positron annihilation lifetime spectroscopy (GiPALS) is currently available for users. In addition to GiPALS, we develop gamma-ray induced age-momentum correlation (GiAMOC), which measures the lifetime and Doppler broadening of annihilation gamma-rays simultaneously. In this conference, we will present a generation method of the ultra-short pulsed gamma-rays and details of GiPALS and GiAMOC.