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論文

Equilibrium and non-equilibrium charge-state distributions of 2.0 MeV/u carbon ions passing through carbon foils

今井 誠*; 左高 正雄*; 松田 誠; 岡安 悟; 川面 澄*; 高廣 克己*; 小牧 研一郎*; 柴田 裕実*; 西尾 勝久

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 354, p.172 - 176, 2015/07

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2014.12.045
 被引用回数：14 パーセンタイル：75.5(Instruments & Instrumentation)

炭素薄膜通過後の2.0MeV/uの炭素イオンについて平衡状態および非平衡状態の両方の電荷分布を実験的に調べた。測定された電荷状態分布は、10$$mu$$g/cm$$^{2}$$の標的厚さで平衡に達し、これは98$$mu$$g/cm$$^{2}$$の最大標的厚さまで変化しなかった。平衡電荷分布、平衡平均電荷、および平衡分布の幅と傾きを、ETACHAコードを含むシミュレーション結果だけでなく、既存の半経験式を用いた予測と比較した。C$$^{2+}$$, C$$^{3+}$$, C$$^{4+}$$入射イオンの電荷分布, 平均電荷状態および分布幅は、平衡前の領域で5.7$$mu$$g/cm$$^{2}$$の標的厚さで準平衡値に合流し、そして同じ速度での硫黄イオンで既に示されているように、C$$^{5+}$$およびC$$^{6+}$$イオンを含む全ての初期荷電状態についての真の平衡値に到達している。ETACHAと単一電子移動のみを考慮したレート方程式の2種類のシミュレーションを使用することで、測定された電荷状態の変化を定性的に再現した。準平衡な挙動はETACHAコードで再現できるが、初歩的なレート方程式では再現できない。

論文

Charge state evolution of 2MeV/u sulfur ion passing through thin carbon foil

今井 誠*; 左高 正雄; 川面 澄*; 高廣 克己*; 小牧 研一郎*; 柴田 裕実*; 須貝 宏行; 西尾 勝久

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 256(1), p.11 - 15, 2007/03

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2006.11.117
 被引用回数：6 パーセンタイル：45.69(Instruments & Instrumentation)

重イオンの照射効果においてはイオン電荷により効果が異なる。そのためイオン電荷は重要なパラメーターであるが、その電荷は物質内で変化する。物質内の重イオンの電荷状態変化を研究するためタンデム加速器からの高エネルギー多価硫黄イオンを炭素薄膜に通過させ、イオンの電荷分布と炭素薄膜の厚さによる電荷変化の進展を測定した。入射イオンの電荷は6+から14+まで、薄膜の厚さは電荷が平衡に達する厚さよりも薄い0.9, 1.1, 1.5, 2.0, 3.0, 4.7, 6.9, 10.0$$mu$$g/cm$$^{2}$$についてそれぞれ測定した。一電子移行のrate方程式に基づくETACHAコードによりそれぞれの膜厚での出射イオンの電荷の平均値と電荷の分布幅についてはよく一致することがわかった。

論文

Charge state distribution and its equilibration of 2 MeV/u sulfur ions passing through carbon foils

今井 誠*; 左高 正雄; 川面 澄*; 高廣 克己*; 小牧 研一郎*; 柴田 裕実*; 須貝 宏行; 西尾 勝久

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 230(1-4), p.63 - 67, 2005/04

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2004.12.018
 被引用回数：8 パーセンタイル：52.87(Instruments & Instrumentation)

高速重イオンの高速の固体中での挙動を調べるため重イオンビームの極薄い炭素フォイルにより電荷変換させたイオンの電荷分布を測定した。イオン電荷はイオンの電離,励起,荷電変換,阻止能、など放射線と物質の相互作用を研究するための基本的パラメターの一つであり重要である。本研究は従来ある平衡電荷測定ではなく、平衡に達する前の電荷分布の測定であることが特徴である。実験は東海研タンデム加速器からSイオンを加速し、重イオンスペクトロメータENMAを用いて行った。炭素フォイルの厚さは10$$mu$$g/cm$${^2}$$-0.9$$mu$$g/cm$${^2}$$の8種類、入射イオンは64MeVのSイオンを用いた。電荷6+から13+までのイオンを入射させ出射イオンは電荷6+から13+まで各々のフォイルにつき測定した。測定結果は測定結果をEikonal近似に基づくBesenbacherらの計算と比較した結果、入射イオン電荷が11+の場合以外はよく合わなかった。

論文

Ejected electron spectra from highly excited states in high-energy collisions of O$$^{q+}$$ with He

川面 澄*; 高広 克巳*; 今井 誠*; 左高 正雄; 小牧 研一郎*; 柴田 裕実*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 205, p.528 - 532, 2003/05

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(02)02056-6
 被引用回数：4 パーセンタイル：33.69(Instruments & Instrumentation)

東海研タンデム加速器を利用し高エネルギー領域における0度電子分光法により、ヘリウム原子との衝突による、酸素多価イオン(電荷3$$^{+}$$から5$$^{+}$$)からの放出電子スペクトルを測定し、オージェ電子とコスタークロニッヒ電子を同定した。低エネルギー領域においては励起状態は電子捕獲によって励起が起こりやすいが、高エネルギー領域では高励起状態は電子励起で起こりやすい。われわれは低エネルギー衝突による励起と比較し、オージェ電子スペクトルは低エネルギー衝突の場合とは異なっている。コスタークロニッヒ電子スペクトルでも低エネルギーの場合とは異なり、高エネルギー領域では励起状態は比較的低角運動量状態にあることを見いだした。

論文

Angular momentum distributions of Rydberg state electrons of Be-like sulfur produced through foil penetration

今井 誠*; 左高 正雄; 北澤 真一; 小牧 研一郎*; 川面 澄*; 柴田 裕実*; 俵 博之*; 東 俊行*; 金井 保之*; 山崎 泰規*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 193(1-4), p.674 - 679, 2002/06

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(02)00885-6
 被引用回数：5 パーセンタイル：34.58(Instruments & Instrumentation)

タンデム加速器で得られた高速イオウイオンを炭素薄膜に衝突させ、薄膜通過後に放出される電子のエネルギを測定した。Sイオンは核外に数個の電子しか持たない12+と13+イオンを入射し、標的の薄膜は1~10$$mu$$g/cm$$^{2}$$の各種の厚さのものを用いた。2s-2p遷移に基づくコスタークロニッヒ電子に着目すると、電子の放出量は薄膜の厚さにより系統的に変化した。これは入射イオンが固体中で電子を放出するが、その電子はイオンと同速度でイオンとともに運動していながら多重散乱して角運動量を変化していることを表している。

論文

Comprehensive theoretical and experimental analysis of Coster-Kronig electron spectra from 64-MeV S$$^{12+}$$ ions excited through He gas and C-foil targets

左高 正雄; 今井 誠*; 川面 澄*; 小牧 研一郎*; 俵 博之*; Vasilyev, A.*; Safronova, U. I.*

Physical Review A, 65(5), p.052704_1 - 052704_11, 2002/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.65.052704
 被引用回数：13 パーセンタイル：52.44(Optics)

タンデム加速器から得られたS$$^{12+}$$イオンをHeガス及び炭素薄膜を通過させることにより励起し、放出される電子のスペクトルを測定した。その結果をZ展開法とハートリーフォック法による計算結果と比較した。スペクトルは2s-2p遷移に基づくリドベルグ状態からのコスタークロニッヒ電子から成ることがわかった。この実験と理論の比較において固体通過後のイオンの電荷分布によるS$$^{11+}$$,S$$^{12+}$$,S$$^{13+}$$イオンからの電子放出強度を考慮する必要がある。この比較を利用して固体通過中のイオンの電荷分布の推定が可能であることがわかった。

論文

Coster-Kronig electrons from the autoionizing Rydberg states of 2 MeV u$$^{-1}$$ Si$$^{5+}$$ ions excited through a thin C-foil target

左高 正雄; 今井 誠*; 川面 澄*; 小牧 研一郎*; 俵 博之*; Vasilyev, A.*; Safronova, U. I.*

Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 35(2), p.267 - 281, 2002/01

https://doi.org/10.1088/0953-4075/35/2/306
 被引用回数：3 パーセンタイル：19.73(Optics)

タンデム加速器から得られるSiイオンを炭素薄膜で励起し多価Siイオンの高励起状態を作った。そこから放出される電子スペクトルを解析した。またZ-展開法(MZコード)とハートリーフォック法(Cowan-コード)の2つの理論計算を行った。実験と理論を比較することにより、2s-2p遷移の関与する多くのエネルギ準位と遷移確率,電子放出率を決定するとともに多価Siイオンの配置間相互作用を決定した。

論文

Ejected electron spectra from highly charged oxygen ions in collisions with foils and gas atoms

北澤 真一; 左高 正雄; 俵 博之*; 今井 誠*; 柴田 裕実*; 小牧 研一郎*; 東 俊行*; 川面 澄*; 金井 保之*

Atomic Collision Research in Japan, No.25, p.65 - 67, 1999/00

われわれは原研のタンデム加速器を用いて、高エネルギー(2MeV/u程度)のO$$^{q+}$$(q=3,4,5)多価イオンと、炭素薄膜及び気体原子との衝突を、多価イオンから放出される電子を観測することにより、その機構を解明する研究を行っている。45MeV O$$^{4}$$+Heによって生成したO$$^{4+**}$$(1s$$^{2}$$2pnl)2電子励起状態を、低エネルギー領域の2電子移行過程120keV O$$^{6+}$$+He→O$$^{4+}$$(1s$$^{2}$$2pnl)と比較することにより解析した。また、36MeV O$$^{3+}$$+Heによって1s$$^{2}$$2pnl nl=5p,5d,6d,7d状態が生成していることを、観測した。

論文

Binary peak electrons observed at 0° for 2-4 MeV/u F$$^{q+}$$, Si$$^{q+}$$ and Ni$$^{q+}$$ ions in collisions with a He target

左高 正雄; 今井 誠; 山崎 泰規*; 小牧 研一郎*; 川面 澄*; 金井 保之*; 俵 博之*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 79, p.81 - 84, 1993/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(93)95291-C
 被引用回数：6 パーセンタイル：57.47(Instruments & Instrumentation)

イオン原子衝突においてバイナリーピーク電子は放射線と物質との相互作用での高エネルギー2次電子であり、トラック構造、プラズマ物質等で重要である。この電子放出過程において多価イオンを入射粒子とする場合に核外電子による原子核電荷の遮蔽効果に異常性が見られた。すなわち高電離イオンによるバイナリー電子放出よりも低電離イオンによる場合の方が強度が強いことがわかった。この研究成果についてレビューする。

論文

Dynamical behaviour of angular momentum distributions of autoionizing Is$$^{2}$$ 2p9l states of S$$^{12+}$$ ions excited through carbon foils

今井 誠; 左高 正雄; 楢本 洋; 山崎 泰規*; 小牧 研一郎*; 川面 澄*; 金井 保之*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 67, p.142 - 145, 1992/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(92)95788-S
 被引用回数：12 パーセンタイル：73.3(Instruments & Instrumentation)

炭素薄膜通過時に硫黄イオンは励起、脱励起を受け、平衡状態となった励起準位分布を示す。本研究では64MeVおよび128MeVの硫黄イオンを種々の膜厚の炭素薄膜に入射し、膜中でつくられたIS$$^{2}$$2p9l状態のl分布性を明らかにした。このl分布が平衡に達するまでの時間は~10$$^{-15}$$秒程度と見積もられる。

論文

Binary encounter peaks for 0° electrons in collisions between 2 MeV/amu Si$$^{q+}$$ and He

P.Hvelplund*; 俵 博之*; 小牧 研一郎*; 山崎 泰規*; 黒木 健郎*; 渡辺 比呂志*; 川面 澄*; 左高 正雄; 今井 誠; 金井 保之*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 60(11), p.3675 - 3678, 1991/11

https://doi.org/10.1143/JPSJ.60.3675
 被引用回数：9 パーセンタイル：62.54(Physics, Multidisciplinary)

タンデム加速器から得られた56MeVのSi$$^{q+}$$イオンとヘリウム原子の衝突で放出されたバイナリー電子をイオンビームに対し0度の方向で測定し、その強度の入射イオン電荷(6+~14+)に対する依存性を調べた。その結果はフッ素イオンを用いて研究したRichardらの結果と定性的に一致し、入射イオン電荷が小さくなるとバイナリー強度が大きくなった。またイオンの外側のスクリーニングを考慮したTaulbiergの理論値と本測定値とは良い一致を見た。

論文

High-resolution Auger spectroscopy of Na-like argon and sulfur ions singly excited in high-energy collisions with light target atoms

I.Kadar*; H.Altevogt*; R.Koehrbrueck*; V.Montemayor*; A.Mattis*; G.Schiwietz*; B.Skogvall*; K.Sommer*; N.Stolterfoht*; 川面 澄*; et al.

Physical Review A, 44(5), p.2900 - 2912, 1991/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.44.2900
 被引用回数：5 パーセンタイル：39.05(Optics)

ナトリウム様のアルゴンイオンとイオウイオンの-電子励起状態が0゜電子分光法を用いて調べられた。オージェ電子スペクトルはモノポール、ダイポール、ダイポール励起により2S,2P電子が励起されたことに起因していると同定された。衝突強度を平面波ボルン近似で求め、スペクトルと比較した結果、モノポール励起によるピークは計算値よりかなり大きいことがわかり、配置間相互作用に大きく影響されることを明らかにした。

論文

High Rydberg and Auger electrons from fast projectile ions studied by zero-degree electron spectroscopy

川面 澄*; 左高 正雄; 楢本 洋; 今井 誠; 小牧 研一郎*; 山崎 泰規*; 黒木 健郎*; 金井 保之*; 神原 正*; 粟屋 容子*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 53(4), p.421 - 425, 1991/04

https://doi.org/10.1016/0168-583X(91)95419-E
 被引用回数：16 パーセンタイル：83.01(Instruments & Instrumentation)

高エネルギー(64MeV、90MeV)多価イオン(S$$^{5+}$$,S$$^{12+}$$,Sc$$^{8+}$$)と原子・固体との衝突において0度方向(ビーム方向)に放出される2次電子のエネルギースペクトルを測定した。そのスペクトルの中で入射イオンから放出される電子に着目して研究を行なった。S$$^{5+}$$、Sc$$^{8+}$$イオンからのスペクトル線は2p空孔に起因する遷移による多くの線から構成され、S$$^{12+}$$イオンからのものは1s$$^{2}$$2pnlからのコスタークロニッヒ遷移によるスペクトル線で構成されているものと同定された。さらに固体ターゲットと気体ターゲットの違いによるイオンの励起過程の変化、3電子が関与するオージェ過程について議論された。

論文

Angular-momentum distribution of autoionizing Rydberg states of 64 MeV S ions produced by collisions with He and C foils

川面 澄*; 左高 正雄; 山崎 泰規*; 小牧 研一郎*; 金井 保之*; 楢本 洋; 黒木 健郎*; 神原 正*; 粟屋 容子*; 中井 洋太; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 48, p.103 - 106, 1990/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(90)90083-7
 被引用回数：17 パーセンタイル：82.1(Instruments & Instrumentation)

原研タンデム加速器を用いて多価イオンの0゜電子分光を行った。64MeVS$$^{12+}$$イオンとHeガス及び炭素薄膜との衝突においてイオンからイオンビーム方向に放出される電子のスペクトルを測定し、Heと炭素薄膜との標的に違いによる変化を研究した。電子スペクトルは多くのピークから成っているが、それらは1S$$^{2}$$2pnl-1S$$^{2}$$2sel(n=9~19)のCoster-Kronig遷移によるものと同定された。特にn=9の自動電離に関して、角運動量(l)分布が測定され、炭素薄膜との衝突においてイオンの高いl状態が作られることがわかった。

論文

Measurements of beam-foil spectra of highly ionized chlorine ions in the region of 160-260 AA

左高 正雄; 小沢 国夫*; 川面 澄; 大塚 昭夫*; 小牧 研一郎*; 楢本 洋; 藤本 文範*; 中井 洋太; 石井 慶之*

Journal of the Physical Society of Japan, 57(10), p.3352 - 3356, 1988/10

https://doi.org/10.1143/JPSJ.57.3352

高エネルギー高電離塩素イオンを用いてビーム・フォイル分光の研究を行った。160$$sim$$260A゜の領域で発光スペクトルを斜入射分光器で測定した。

論文

Correlation between charge states and scattering angles of 150MeV $$^{37}$$C1 ions exiting from carbon foils

北原 哲夫*; 山口 秀則*; 川面 澄; 左高 正雄; 小沢 国夫*; 小牧 研一郎*; 大塚 昭夫*; 藤本 文範*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 33, p.230 - 234, 1988/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(88)90554-X
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Instruments & Instrumentation)

研究タンデム加速器を用いて150MeV$$^{37}$$C1イオンを各種の厚さの炭素薄膜(2.5~360$$mu$$g/cm$$^{2}$$)に照射し、出射後のC1イオンの電荷分布と角度分布を2次元の検出器により同時に測定した。

論文

Molecular effects in KL$$^{n}$$ multiple ionization of Al for H$$^{+}$$ and H$$_{2+}$$ ion impacts

大塚 昭夫*; 川面 澄; 小牧 研一郎*; 藤本 文範*; 河内 宣之*; 柴田 裕実*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 33, p.304 - 307, 1988/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(88)90570-8
 被引用回数：1 パーセンタイル：40.24(Instruments & Instrumentation)

バンデグラフ加速器を用いてAl薄膜(100~500A゜)からのK$$alpha$$X線スペクトルを結晶分光器を用いて高分解能で測定した。入射イオンはH$$^{+}$$及びH$$^{+2}$$イオンを用いて分子イオン照射効果を調べた。

論文

Radiative electron capture in heavy ion and He collisions

川面 澄; 大塚 昭夫*; 左高 正雄; 小牧 研一郎*; 楢本 洋; 小沢 国夫; 中井 洋太; 藤本 文範*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 262, p.33 - 36, 1987/00

https://doi.org/10.1016/0168-9002(87)90184-7
 被引用回数：3 パーセンタイル：51.92(Instruments & Instrumentation)

原研タンデム加速器を用いて重イオン衝突による放射性電子捕獲(REC)について系統的に実験を行なっている。入射イオンとしては2.0~5.5MeV/amuのF,Si,S及びClイオンを用いた。ターゲットとしてはHeガスを用いた。 REC X線のピークエネルギーは計算値とほぼ一致している。 X線スペクトルの巾については計算値より低い結果となったが、まだ実験精度も十分でないので今後更に研究を進める必要がある。

論文

Energy and lifetime measurements in highly ionized chlorine

川面 澄; 左高 正雄; 大塚 昭夫*; 小牧 研一郎*; 楢本 洋; 小沢 国夫; 中井 洋太; 藤本 文範*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 262, p.150 - 155, 1987/00

https://doi.org/10.1016/0168-9002(87)90207-5
 被引用回数：8 パーセンタイル：69.76(Instruments & Instrumentation)

原研タンデム加速器を用いて行われた、ビーム・フォイル分光、X線分光及びドップラ変調分光の研究成果を紹介する。特に120MeV Clイオンを用いた実験結果を中心とする、H$$^{-}$$,He$$^{-}$$,Li$$^{-}$$様イオンの発光線の同定や励起寿命に関して得られた新しい知見について述べる。

論文

Beam-foil interaction of highly ionized chlorine ions in the high energy region

小沢 国夫; 山口 秀則*; 川面 澄; 左高 正雄; 北原 哲夫*; 菊地 昭*; 小牧 研一郎*; 大塚 昭夫*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 9, p.621 - 625, 1985/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(85)90378-7
 被引用回数：3 パーセンタイル：53.95(Instruments & Instrumentation)

タンデム加速器からの150MeV高速多価塩素イオン(q=9$$^{+}$$~10$$^{+}$$)と炭素フォイル(2.5~180$$mu$$g/cm$$^{2}$$)の衝突の結果生ずる荷電変換、多重散乱及び発光スペクトルの測定研究が行われ、下記の成果が得られた。1)新しく開発した2次元位置検出器は、炭素フォイル通過后の塩素イオンの荷電分布と多重散乱角の相関に関する同時測定を可能にした。2)荷電分布と多重散乱の角度分布にはフォイル厚さ効果が存在し、10$$mu$$g/cm$$^{2}$$以下の厚さは、荷電変換に関する非平衡領域であることを示した。3)フォイル厚さの増加と共に荷電変換の塩素の平均荷電分布はq=12$$^{+}$$価から増加し、50$$mu$$g/cm$$^{2}$$以上の厚さではq=15$$^{+}$$価の平衡電荷に収束した。4)多重散乱角は厚さと共に0.2~2.1mrad迄増加し、K殻効果を反映して16$$^{+}$$、17$$^{+}$$価の成分は特に顕著な増大を示した。

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