Presentation 表面ポジトロニウム飛行時間測定装置の開発

前川, 雅樹  ,  和田, 健  ,  宮下, 敦巳  ,  萩原, 聡  ,  河裾, 厚男

2018-07-05
Description
低速のスピン偏極陽電子を物質表面に打ち込むと、表面電子とポジトロニウム(Ps)を形成して消滅し、三光子消滅強度の変化から最表面電子のスピン偏極状態を評価することができる。我々は、特定のエネルギーを持つ電子のスピンを選択的に抽出することを目的として、放出Psの速度分布を測定できる飛行時間測定装置の開発を進めている。 Na-22線源を用いて生成したスピン偏極陽電子ビームを試料に打ち込むと、試料表面でPsが形成され真空側に放出されれば、ビームライン上流側に向かって飛行し、142 nsのオルソPsの寿命で消滅する。この時に放出される消滅ガンマ線をスリットで視野制限をしたシンチレータで捉える。陽電子を試料に打ち込んだ際に放出される二次電子をチャンネルトロンで検出した時刻と、消滅ガンマ線を検出した時刻との時間差を計測してPs飛行時間測定を行う。今回、検出器の構成に改良を加えた。高効率なNaIシンチレータ検出器を幅15 mmの鉛スリット越しに設置し、Psの損失および反射陽電子の影響を抑制するために試料前に10倍以上の空間体積を確保した。改良後に白金およびニッケル薄膜の表面PsのTOF測定を行ったところ、物質のPs仕事関数に応じた時刻に明瞭なピークを持つ時間スペクトルを得ることに成功し、計数率も10倍程度向上した。今後は更に計数率を向上させるべく検出器の連装化を進めていく予定である。
日本アイソトープ協会第54回アイソトープ・放射線研究発表会

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