タイトル | A comparative study of electron- and positron-polyatomic molecule scattering |
その他のタイトル | 電子および陽電子の多原子分子散乱に関する比較研究 |
著者(日) | 季村 峯生; 島村 勲; 末岡 修; 浜田 亮; 市川 行和 |
著者(英) | Kimura, Mineo; Shimamura, Isao; Sueoka, Osamu; Hamada, Akira; Ichikawa, Yukikazu |
著者所属(日) | 理化学研究所; 理化学研究所; 理化学研究所; 山口大学 工学部; 宇宙科学研究所 |
著者所属(英) | Institute of Physical and Chemical Research; Institute of Physical and Chemical Research; Institute of Physical and Chemical Research; Yamaguchi University Faculty of Engineering; Institute of Space and Astronautical Science |
発行日 | 1999-03-31 |
刊行物名 | RIKEN Accelerator Progress Report, 1998 RIKEN Accelerator Progress Report, 1998 |
巻 | 32 |
開始ページ | 86 |
刊行年月日 | 1999-03-31 |
言語 | eng |
抄録 | Positron incident on molecular gas is slowed down by exciting rotation and vibration of molecules, and annihilates particularly at low incident energies. With a simple model, rotational excitation cross sections for positron collisions with molecules were estimated and a significant difference between positron collisions and electron collisions in the process was demonstrated. The potential generated by a molecule is always anisotropic. Molecules have electric multipole (i.e., dipole, quadrupole etc.) moments. The interactions of an incident positron with these multipoles are usually anisotropic and of long range. This feature is one of the noticeable differences between the positron-atom and positron-molecule collisions. Molecules have rotational and vibrational degrees of freedom. If the interaction potential has a strong anisotropy, rotational motion can be easily excited. An anisotropic and long range interaction between the incident positron and molecular multipoles is very effective in the excitation of molecular rotation. Molecular vibration is excited through the distortion of the electronic cloud of the molecule induced by the collision with the incident particle. In this sense, vibrational excitation is more sensitive to the short range part of the interaction. Dissociation of a molecule can be regarded as a limit of vibrational excitation. It is unlikely for a simple molecule to capture a positron and form a sharp resonance. A large polyatomic molecule, however, may have the possibility to capture a positron. A polyatomic molecule has multiple modes of vibration and the dependence on the projectile may be different for different modes. For the same reason, preferable dissociation channels in the positron molecule collision may differ from those in the electron-molecule collision. 分子気体に入射した陽電子は、分子と衝突することにより分子の回転および振動を励起して減速し、特に入射エネルギーが小さいと消滅する。簡単なモデルを用いて、分子と陽電子の衝突における回転励起の断面積を評価し、その過程における陽電子と電子の衝突の違いを実証した。分子によって作られるポテンシャルは常に異方的である。分子は電気多重極モーメント(双極子および四重極モーメント)を持っている。入射陽電子とこれらの多重極との相互作用は通常異方的で長距離的である。この特性は陽電子と原子の衝突と、陽電子と分子の衝突との間における顕著な違いである。分子は回転および振動の自由度を持っている。もし相互作用ポテンシャルが強い異方性を持っていると回転運動は容易に励起される。入射陽電子と分子の多重極モーメントとの間の相互作用は異方的で長距離的であるので、分子の回転励起は効率よく起こる。分子振動は入射粒子との衝突によって誘起される分子の電子雲の歪みによって励起される。この意味において、振動励起は相互作用の短距離的な部分に非常に敏感である。分子の解離は振動励起の極限と考えることができる。単純な分子は陽電子を捕獲しそうになく、鋭い共鳴も示さない。しかし、大きな多原子分子は陽電子を捕獲する可能性がある。多原子分子は振動の多重モードを持ち、発射体に関する依存性はモードによって異なっている。同じ理由から、陽電子と分子との衝突において解離の起こり易いチャンネルは電子と分子の衝突の場合とは異なっている。 |
キーワード | electron polyatomic molecule collision; positron polyatomic molecule collision; positron annihilation; rotational excitation; vibrational excitation; positron atom collision; electric multipole moment; molecular dissociation; dissociation product; impact dissociation; diatomic molecule; triatomic molecule; 電子-多原子分子衝突; 陽電子-多原子分子衝突; 陽電子消滅; 回転励起; 振動励起; 陽電子-原子衝突; 電気多重極モーメント; 分子解離; 解離生成物; 衝突解離; 2原子分子; 3原子分子 |
資料種別 | Technical Report |
ISSN | 0289-842X |
SHI-NO | AA0001799073 |
URI | https://repository.exst.jaxa.jp/dspace/handle/a-is/56802 |