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論文

SNICSによるフラーレン負イオンの生成

千葉 敦也; 薄井 絢; 山田 圭介

第28回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.53 - 56, 2015/12

タンデム加速器の既設の負イオン源であるセシウムスパッターイオン源(SNICSII;米国NEC製)を用いた電子付着方式による高強度フラーレン(C$$_{60}$$)負イオン生成法の開発を行っている。本方式は、アイオナイザーから放出される熱電子をオーブンで昇華したC$$_{60}$$に付着させ負イオン化するため、従来の生成法のようにスパッターによる解離を伴わず、効率よくC$$_{60}$$負イオンが生成される。本方式により、これまでに従来の1,000倍の強度を達成しているが、イオン化チャンバー内の電子密度を増すことで更なる高強度化が望めることから、チャンバー内にタングステンフィラメントを設置し、そこから放出される熱電子も併用する方式を試みた。その結果、生成量を更に1桁増強させることに成功した。

論文

セシウムスパッター型イオン源によるフラーレン負イオンの新たな生成方法

千葉 敦也; 薄井 絢; 山田 圭介

第27回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.56 - 59, 2015/03

TIARAのタンデム加速器による高速フラーレンビームの利用が増加している。しかしながら、スパッター方式による負イオン生成方法では、ビーム強度が極めて低いため研究の進捗の障害となっていた。そこで、既存のイオン源を利用した電子付着方式によるフラーレン負イオン生成方法を開発し、これにより従来の1,000倍の強度のフラーレンビームを長時間安定に得ることに成功した。

論文

Theoretical simulations of dynamics of excess electron attachment to acetonitrile clusters

高柳 敏幸

Chemical Physics, 302(1-3), p.85 - 93, 2004/07

 被引用回数:10 パーセンタイル:66.41(Chemistry, Physical)

量子-古典混合近似を用いてアセトニトリルクラスターへの電子付加ダイナミクスの理論シミュレーションを行った。過剰電子の運動は電子基底状態を保つよう、量子力学的に取り扱い、溶媒分子中の原子の運動は古典力学で取り扱った。一電子擬ポテンシャルを電子とアセトニトリル分子の相互作用に使い、溶媒分子間の相互作用については経験的なポテンシャルを用いた。初期のクラスター構造は一定温度の分子動力学計算によって求めた。過剰電子は非常に弱く束縛された表面電子の状態から、徐々に溶媒和され、数ピコ秒の後、溶媒和される。このとき、アセトニトリル中のメチル基が電子に向くように分子が回転する。低温での小さなクラスターを除いて、ほぼすべてのクラスターで内部に束縛された溶媒和電子が生成することが見いだされた。電子の束縛エネルギーを最近の実験結果と比較したところ、シミュレーションは実験値よりかなり大きくなることがわかった。これは使った擬ポテンシャルにさらに改良の余地があることを示している。

論文

Application of ab initio direct dynamics calculations on the ionization and electron attachment processes for the CCl$$_{3}$$F molecule

高柳 敏幸; 黒崎 譲*; 田池川 浩人*

Int. J. Mass Spectrom. Ion Process, 176(3), p.227 - 235, 1998/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:78.01(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)

CCl$$_{3}$$F分子のイオン化及び電子付着過程に引き続いて起こる分子のダイナミクスについての情報を得るためにab initioダイナミクス計算を行った。垂直イオン化によって生成するCCl$$_{3}$$Fは非常に短い時間でCCl$$_{2}$$FとClに解離する。この時、80%のエネルギーには2つのフラグメントの並進運動エネルギーに変換されることがわかった。一方、垂直電動エネルギーによって生成するCCl$$_{3}$$Fアニオンも非常に短い時間内でCCl$$_{2}$$FとCl$$^{-}$$に解離する。しかしこの場合、エネルギーの大部分はCCl$$_{2}$$Fの内部エネルギーに変換する。カチオンとアニオンの解離ダイナミクスの違いについて、ポテンシャルエネルギー曲面の違いを基に議論した。

報告書

負イオン生成とその中性化過程,1; 負イオンを基礎とした中性粒子入射過程に関して

杉浦 俊男

JAERI-M 9902, 68 Pages, 1982/01

JAERI-M-9902.pdf:1.78MB

この総説は磁場閉じ込め形核融合炉のための「負イオンを基礎とした中性粒子入射」によるプラズマ加熱に寄与する目的で予備的に行われた調査報告である。まず一般的な負イオン生成の諸過程につき解説し、種々な方法で生成するH$$^{-}$$イオンの生成断面積とH$$^{-}$$イオンの中性化の断面積をまとめた。データは主として測定値であるが、一部理論計算の結果も含んでいる。

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