本研究成果のポイント
〇电子线形加速器を用いた低エネルギー阳电子蓄积および阳电子パルスビーム生成において、阳电子の蓄积効率を従来の5倍以上にする実用的な方法を実証しました。
〇本研究における厂颈颁减速材を用いた低エネルギー阳电子蓄积法は、マイクロ秒オーダーの典型的な阳电子パルスビームに対して适用可能であり、低エネルギー阳电子ビームの强度増加につながります。
〇后段に阳电子を长时间蓄积可能な装置を导入することにより、さらなる高强度阳电子ビームを生成し、これまでできなかった実験研究を展开することが可能になります。
概 要
低エネルギーの阳电子ビームは金属?半导体などの欠陥构造の特性を调べるために利用されたり、固体物性の研究及び、阳电子やポジトロニウムを用いた基础物理研究に使われたりしています。
本研究では电子线形加速器から供给される高エネルギー电子ビームを标的に当てて、対生成によって生じた阳电子を利用します。従来、この高エネルギーでエネルギー幅の広い阳电子を减速材に入射し、低エネルギーでエネルギー幅の狭い阳电子ビームとして取り出すことにより利用してきましたが、この低エネルギー阳电子ビームの强度を上げることができると、これまでできなかった実験研究を展开することが可能になります。
今回、电子线形加速器を用いた低エネルギー阳电子蓄积および阳电子パルスビーム生成において、阳电子の蓄积効率を従来の5倍以上にする実用的な方法を実証しました。具体的には、中心に穴の空いた构造を持つ円形平板状の厂颈颁减速材を低エネルギー阳电子蓄积器に初めて导入し、约5%程度であった蓄积効率を约25%以上にできることを确认しました。
欠陥が少なく结晶性の良い厂颈颁を用いるとさらに蓄积効率の改善が期待できます。また、现在の蓄积器の后段に阳电子を长时间蓄积可能な装置を导入することにより、さらなる高强度阳电子パルスビームの生成が可能となるため、従来不可能であった高密度ポジトロニウムの量子凝缩状态や电子-阳电子プラズマの実験、などが可能になると期待できます。

【论文情报】
K. Michishio, H. Higaki, A. Ishida, and N. Oshima, Efficient positron trapping and extraction with a center-hole SiC remoderator, New Journal of Physics 24 (2022) 123039. https://doi.org/10.1088/1367-2630/acacbc