低速陽電子実験施設（SPF）ホーム
低速陽電子実験施設について
陽電子は電子の反粒子です。本実験施設では、専用ライナックをもち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) をつくり、固体物性や原子分子物理学の研究を行っています。
- 陽電子の発生法
専用ライナックで加速した電子ビームをタンタルコンバータに入射します。
加速エネルギー 55MeV，電力 600W
パルス運転： 50Hz, ショートパルス（1〜10ns可変），ロングパルス（1μs）
タンタルコンバータ（厚さ4mm）中で，高エネルギーの制動放射X線が生じます。
その一部がコンバータ内で電子・陽電子対に転換したときに生じる陽電子を使います。
- 陽電子を低速にする方法
タングステン内の陽電子の仕事関数が負であることを利用します。 電子の仕事関数は正なので，金属から電子を取り出すにはエネルギーを与える必要があります。 しかし陽電子に対する仕事関数が負の金属から，陽電子は自発的に出てきます。 コンバータの下流にタングステンモデレータを置いておきます。 これは，25μm のタングステンの薄膜を格子状に組んだものです。 モデレータに入射した高エネルギー陽電子の一部はその中で熱化します。 熱化とは，エネルギーが低くなりタングステン薄膜と熱平衡の状態になることです。 タングステン内の陽電子に対する仕事関数は負なので，表面に来た陽電子は勝手に飛び出します。 これが低速陽電子です。
- 本施設の低速陽電子ビームの特徴
- 高強度： 5x107 低速陽電子/s
- エネルギー可変（最大35keV）で輸送： 試料や検出器が通常のアース電位で測定が可能なので，高い汎用性があります。これは高強度低速陽電子ビームでは世界で唯一の特性です。
- 標準化されたビームライン分岐法： 実験の発展に応じる高い拡張性があります。
- パルス幅1〜10ns： オルソポジトロニウムのTOFや細孔中の寿命測定が可能です。また，通常のYAGレーザーとの同期が容易です。
