pf

KEK

低速陽電子グループ


グループリーダー 兵頭 俊夫

電子の反粒子である陽電子のビームを用いて、基礎科学および物質科学の研究を推進しています。専用ライナックを用いて生成した陽電子からエネルギー可変単色陽電子ビーム(低速陽電子ビーム)を作り、固体物性や原子分子物理学の研究を行っています。また、高度な研究を実施するために、陽電子ビームラインや装置開発を行なっています。

【関連記事】

【主な研究分野】

全反射高速陽電子回折(TRHEPD)実験による最表面の構造解析

電子の反粒子であり、正の電荷を持つ陽電子は、その電気的性質から結晶内部に入りにくく、臨界視射角以下の浅い角度で入射すると物質の原子第1層目で全反射され、結晶内部に全く侵入しません。この性質を利用して、高い精度で最表面の構造解析を行なうことができます。また、全反射の臨界視射角より少し大きな視射角で入射することにより、表面のすぐ下の原子配列についても詳細な情報が得られます。

陽電子と電子による回折パターン
(1)以外では、第2原子層以下を含む回折パターンであることを示す円周状のスポットが見られる

ポジトロニウム負イオンによる実験

ポジロトニウム負イオンの光脱離
(東京理科大・長嶋研究室提供)

陽電子は電子と束縛して、水素原子様の束縛状態であるポジトロニウムを形成することがあります。さらにもう1つの電子が加わったポジトロニウム負イオンを形成することもあります。ポジトロニウム負イオンは、タングステンに低速陽電子を入射すると表面から放出されますが、表面にアルカリ金属を蒸着すると放出率が飛躍的に増大します。このような標的に低速陽電子パルスビームを入射して生成した、パルス状のポジトロニウム負イオンを利用した実験を行っています。

ポジトロニウム飛行時間法による物質表面の電子状態の研究

低速陽電子パルスビームを試料に照射し、試料から放出されて一定の距離進んで消滅したポジトロニウムが発するγ線を検出して、その時間分布からポジトロニウムの放出エネルギーを知ることができます。物質内部や物質表面でポジトロニウムが生成するメカニズムや,多孔質物質の中でポジトロニウムが熱化する様子などを研究しています。

陽電子ビームライン、実験装置の開発

専用リニアックを用いて生成した高強度・エネルギー可変パルス陽電子ビームの高輝度化、パルスストレッチ、短パルス化、マイクロビーム化、高強度化をすすめています。

メンバー

氏名役職専門分野
兵頭 俊夫特別教授陽電子科学
望月 出海研究員陽電子科学

【リンク】

低速陽電子実験施設 http://pfwww.kek.jp/slowpos/

ページトップへ