Positron Annihilation on Atoms and Molecules

167 Pages·2006·1.71 MB·English

UNIVERSITY OF CALIFORNIA(cid:2) SAN DIEGO
Positron Annihilation on Atoms and Molecules
A dissertation submitted in partial satisfaction of the requirements for
the degree of Doctor of Philosophy in Physics
by
Koji Iwata
Committee in charge(cid:3)
Cli(cid:4)ord M(cid:5) Surko(cid:2) Chair
John M(cid:5) Goodkind
William E(cid:5) Moerner
Lu J(cid:5) Sham
John D(cid:5) Simon
(cid:6)(cid:7)(cid:7)(cid:8)
Copyright
Koji Iwata(cid:2) (cid:3)(cid:4)(cid:4)(cid:5)
All rights reserved(cid:6)
The dissertation of Koji Iwata is approved and it is acceptable in quality and
form for publication on micro(cid:7)lm(cid:6)
Chairman
University of California(cid:2) San Diego
(cid:3)(cid:4)(cid:4)(cid:5)
iii
iv
Contents
Signature Page (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) iii
Table of Contents (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) iv
List of Figures (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) ix
List of Tables (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) xi
Acknowledgments (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) xiii
Vita(cid:2) Publications and Fields of Study (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) xv
Abstract (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) xviii
(cid:0) Introduction (cid:0)
(cid:3)(cid:6)(cid:3) Simple illustration of a positron interacting with a molecule (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)
(cid:3)(cid:6)(cid:8) Background in positron physics (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)
(cid:3)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:3) Prediction and discovery of the positron (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)
(cid:3)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:8) Positron sources (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:10)
(cid:3)(cid:6)(cid:9) Physics involved in the interaction of a positron with a molecule (cid:11)
(cid:3)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:3) Long range(cid:12) polarization and dipole(cid:13)charge interactions (cid:6) (cid:14)
(cid:3)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:8) Short(cid:13)range interactions (cid:15)r (cid:0) a(cid:0)(cid:16) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)
(cid:3)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:3) Potential from atomic nuclei (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)
(cid:3)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:8) Pauli exclusion principle (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)
(cid:3)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:9) Positronium atom formation (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)
(cid:3)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:10) Annihilation (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)
(cid:3)(cid:6)(cid:10) Interaction of positrons with solids(cid:2) liquids(cid:2) and gases (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)
(cid:3)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:3) Solids (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)
(cid:3)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:3)(cid:6)(cid:3) Positron moderators (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)
(cid:3)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:8) Liquids (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)
(cid:3)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:9) Gases (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)
(cid:3)(cid:6)(cid:11) Outline of dissertation (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:8)
(cid:2) Overview of previous atomic and molecular physics studies us(cid:3)
ing positrons (cid:0)(cid:4)
(cid:8)(cid:6)(cid:3) Dense(cid:13)gas and low(cid:13)pressure experiments (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:10)
(cid:8)(cid:6)(cid:3)(cid:6)(cid:3) Dense(cid:13)gas experiments (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:10)
(cid:8)(cid:6)(cid:3)(cid:6)(cid:8) Low(cid:13)pressure experiments (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:11)
(cid:8)(cid:6)(cid:8) Annihilation rates (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:14)
v
(cid:8)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:3) Anomalously high annihilation rates (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:17)
(cid:8)(cid:6)(cid:9) Momentum distribution measurements (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:4)
(cid:8)(cid:6)(cid:10) Ion mass spectrum measurements (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:8)(cid:18)
(cid:4) Description of the experiments (cid:2)(cid:4)
(cid:9)(cid:6)(cid:3) Source and moderator (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:8)(cid:10)
(cid:9)(cid:6)(cid:8) Beam line (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:8)(cid:14)
(cid:9)(cid:6)(cid:9) Positron trap (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:8)(cid:14)
(cid:9)(cid:6)(cid:10) Gas(cid:13)handling system (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:8)
(cid:9)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:3) Gases (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:8)
(cid:9)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:8) Liquids and solids (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:8)
(cid:9)(cid:6)(cid:11) Annihilation rate measurements (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:9)
(cid:9)(cid:6)(cid:14) (cid:2)(cid:13)ray spectral measurements (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:14)
(cid:9)(cid:6)(cid:14)(cid:6)(cid:3) Experimental procedure (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:14)
(cid:9)(cid:6)(cid:14)(cid:6)(cid:8) Spectral analysis (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:5)
(cid:9)(cid:6)(cid:14)(cid:6)(cid:9) Calibration and detector response (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:17)
(cid:5) Annihilation rates (cid:5)(cid:0)
(cid:10)(cid:6)(cid:3) Theoretical considerations (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:10)(cid:3)
(cid:10)(cid:6)(cid:3)(cid:6)(cid:3) Long(cid:13)lived resonances (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:10)(cid:8)
(cid:10)(cid:6)(cid:3)(cid:6)(cid:8) Large cross sections from the resonance collision (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:10)(cid:10)
(cid:10)(cid:6)(cid:8) Results(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:10)(cid:10)
(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:3) Noble gases (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:10)(cid:11)
(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:8) Inorganic molecules (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:10)(cid:5)
(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:9) Alkanes and substituted alkanes (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:10)(cid:4)
(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:10) Alkenes (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:11)(cid:3)
(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:11) Oxygen(cid:13)containing hydrocarbons (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:11)(cid:8)
(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:14) Aromatics and saturated rings (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:11)(cid:9)
(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:5) Deuterated hydrocarbons (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:11)(cid:14)
(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:5)(cid:6)(cid:3) Deuterated alkanes (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:11)(cid:5)
(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:5)(cid:6)(cid:8) Deuterated benzenes (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:11)(cid:17)
(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:17) Partially (cid:19)uorinated hydrocarbons (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:11)(cid:4)
(cid:10)(cid:6)(cid:9) Discussion (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:8)
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:3) Empirical scaling of annihilation rates (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:8)
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:8) Dependence of annihilation rates on positron temperature (cid:14)(cid:14)
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:9) Recent theoretical work (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:5)
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:3) Semi(cid:13)empirical approach (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:5)
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:8) Large scale calculations for molecules (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:17)
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:10) Other issues (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:17)
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:3) Noble gas atoms (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:17)
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:8) Reproducibility of measurements (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:17)
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:9) Delocalized (cid:3) bonds in benzene (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:4)
vi
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:10) Determination of positron annihilation sites in a
molecule (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:4)
(cid:10)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:11) Current state of annihilation rate studies (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:4)
(cid:10)(cid:6)(cid:10) Concluding remarks on annihilation rate measurements (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:18)
(cid:6) Annihilation (cid:2)(cid:3)ray spectra (cid:7)(cid:0)
(cid:11)(cid:6)(cid:3) Introduction (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:3)
(cid:11)(cid:6)(cid:8) Momentum distribution measurements (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:8)
(cid:11)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:3) Annihilation (cid:2)(cid:13)ray angular correlation measurements (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:10)
(cid:11)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:8) Doppler(cid:13)broadened (cid:2)(cid:13)ray spectral measurements (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:11)
(cid:11)(cid:6)(cid:9) Results (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:14)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:3) Noble gases (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:14)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:3)(cid:6)(cid:3) Helium (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:17)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:3)(cid:6)(cid:8) Neon(cid:2) argon(cid:2) krypton(cid:2) and xenon (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:4)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:3)(cid:6)(cid:9) Previous measurements from other experiments (cid:17)(cid:3)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:8) Inorganic molecules (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)(cid:3)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:3) Hydrogen (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)(cid:8)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:8)(cid:6)(cid:8) Other gases (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)(cid:9)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:9) Alkanes (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)(cid:10)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:10) Alkane(cid:2) alkene(cid:2) and alkyne (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)(cid:17)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:11) Aromatics (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)(cid:17)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:14) Fully halogenated carbons (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)(cid:4)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:5) Partially (cid:19)uorinated hydrocarbons (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)(cid:18)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:17) Other organic molecules (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)(cid:10)
(cid:11)(cid:6)(cid:9)(cid:6)(cid:4) Annihilation on inner(cid:13)shell electrons (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)(cid:10)
(cid:11)(cid:6)(cid:10) Spectral analysis beyond the (cid:3)(cid:13)Gaussian approximation (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)(cid:11)
(cid:11)(cid:6)(cid:11) Discussion (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)(cid:17)
(cid:11)(cid:6)(cid:14) Concluding Remarks (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:18)(cid:18)
(cid:8) Positron annihilation with inner(cid:3)shell electrons in noble gas
atoms (cid:0)(cid:9)(cid:0)
(cid:14)(cid:6)(cid:3) Introduction (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:18)(cid:3)
(cid:14)(cid:6)(cid:8) Experiment (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:18)(cid:8)
(cid:14)(cid:6)(cid:9) Results (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:18)(cid:8)
(cid:14)(cid:6)(cid:10) Concluding remarks for inner(cid:13)shell electron annihilation (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:18)(cid:17)
(cid:7) Positron annihilation in the interstellar media (cid:0)(cid:9)(cid:10)
(cid:5)(cid:6)(cid:3) Introduction (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:18)(cid:4)
(cid:5)(cid:6)(cid:8) Positrons in the interstellar media (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:18)
(cid:5)(cid:6)(cid:9) Interstellar molecules (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:9)
(cid:5)(cid:6)(cid:10) Astrophysical positron annihilation simulation (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:10)
(cid:5)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:3) Description of the experiment (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:10)
(cid:5)(cid:6)(cid:10)(cid:6)(cid:8) Experimental results (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:10)
vii
(cid:5)(cid:6)(cid:11) Summary of positron annihilation in the interstellar media (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:14)
(cid:11) Conclusion (cid:0)(cid:0)(cid:10)
(cid:17)(cid:6)(cid:3) Summary of this dissertation (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:4)
(cid:17)(cid:6)(cid:8) Future work (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:8)(cid:18)
(cid:17)(cid:6)(cid:9) Concluding remarks (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:8)(cid:3)
Appendices (cid:0)(cid:2)(cid:2)
A Ion gauge sensitivity calibration for gases and molecular va(cid:3)
pors (cid:0)(cid:2)(cid:4)
B Table of physical parameters of atoms and molecules (cid:0)(cid:2)(cid:7)
C Table of annihilation (cid:2)(cid:3)ray spectra from atoms and molecules (cid:0)(cid:4)(cid:4)
References (cid:0)(cid:4)(cid:7)
viii
List of Figures
(cid:3)(cid:6)(cid:3) Schematicdiagramalow(cid:13)energypositroninteractingwithamolecule(cid:6) (cid:8)
(cid:3)(cid:6)(cid:8) Schematic illustration of positronium atom formation(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)
(cid:3)(cid:6)(cid:9) Schematic diagram of positron trapping in a defect(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:18)
(cid:8)(cid:6)(cid:3) Apparatusformeasuringannihilationtimespectrainhigh(cid:13)pressure
experiments(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:14)
(cid:8)(cid:6)(cid:8) Schematicdrawingofannihilationtimespectruminahigh(cid:13)pressure
experiment(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:5)
(cid:8)(cid:6)(cid:9) Annihilation time spectrum for helium gas(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:17)
(cid:8)(cid:6)(cid:10) (cid:8)D(cid:13)ACAR spectra of noble gases(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:8)(cid:18)
(cid:9)(cid:6)(cid:3) Schematic overview of the experimental setup(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:8)(cid:9)
(cid:9)(cid:6)(cid:8) Schematic diagram of the source and cold(cid:13)head assembly(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:8)(cid:11)
(cid:9)(cid:6)(cid:9) Schematic diagram of a Penning(cid:13)Malmberg trap(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:8)(cid:5)
(cid:9)(cid:6)(cid:10) Schematic diagram of the positron trap electrode structure(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:8)(cid:17)
(cid:9)(cid:6)(cid:11) Gas pressure in the third stage of the positron trap during a
pumpout cycle(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:18)
(cid:9)(cid:6)(cid:14) Schematic diagram of the positron trap(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:3)
(cid:9)(cid:6)(cid:5) A schematic diagram ofa gas(cid:13)handling system fortestsubstances
that exist in gas form at atmospheric pressure(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:9)
(cid:9)(cid:6)(cid:17) Aschematicdiagramofagas(cid:13)handling systemfortestsubstances(cid:2)
which are in liquid or solid form at atmospheric pressure(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:10)
(cid:9)(cid:6)(cid:4) Annihilation rate data for benzene(cid:13)d(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:11)
(cid:2)(cid:3)
(cid:9)(cid:6)(cid:3)(cid:18) (cid:2)(cid:13)ray spectrum of the (cid:11)(cid:3)(cid:10)(cid:6)(cid:18)(cid:13)keV line from a Sr source(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:9)(cid:4)
(cid:10)(cid:6)(cid:3) Experimental values of Ze(cid:4)(cid:4)Z plotted against Z (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:10)(cid:8)
(cid:10)(cid:6)(cid:8) Theoretical and experimental values of Ze(cid:4) for noble gases(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:10)(cid:5)
(cid:10)(cid:6)(cid:9) Values of Ze(cid:4) and structures of alkenes with six carbons(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:11)(cid:8)
(cid:10)(cid:6)(cid:10) ValuesofZe(cid:4) andstructuresofcyclohexaneandsubstitutedbezenes(cid:6) (cid:11)(cid:11)
(cid:10)(cid:6)(cid:11) RatioofZe(cid:4) fordeuteratedalkanes tothoseforprotonatedalkanes(cid:6) (cid:11)(cid:17)
(cid:10)(cid:6)(cid:14) Values of Ze(cid:4) and structures of deuterated benzenes studied(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:3)
(cid:10)(cid:6)(cid:5) Empirical scaling of Ze(cid:4) for non(cid:13)polar molecules containing only
single bond(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:9)
ix
(cid:10)(cid:6)(cid:17) Empirical scaling of Ze(cid:4) for oxygen(cid:13)containing hydrocarbons and
small molecules with a dipole moment and(cid:20)or double bonds(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:10)
(cid:10)(cid:6)(cid:4) Empirical scaling of Ze(cid:4) for alkenes(cid:2) ring hydrocarbons(cid:2) and sub(cid:13)
stituted benzenes(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:11)
(cid:10)(cid:6)(cid:3)(cid:18) Dependence of annihilation rates of noble gases on positron tem(cid:13)
perature(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:14)(cid:14)
(cid:11)(cid:6)(cid:3) Illustration ofthe momentumofanannihilating electron(cid:13)positron
pair and the resulting (cid:2)(cid:13)ray momenta(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:9)
(cid:11)(cid:6)(cid:8) Observed spectra from H(cid:5) and Ne(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:5)
(cid:11)(cid:6)(cid:9) Annihilation (cid:2)(cid:13)ray spectrum from helium atoms(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:5)(cid:4)
(cid:11)(cid:6)(cid:10) Experimentally measured (cid:2)(cid:13)ray spectra from noble gases(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)(cid:18)
(cid:11)(cid:6)(cid:11) (cid:2)(cid:13)rayspectrum from positron annihilation on molecular hydrogen(cid:6) (cid:17)(cid:9)
(cid:11)(cid:6)(cid:14) (cid:2)(cid:13)ray spectra for positrons annihilating with CO and CO(cid:5)(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)(cid:11)
(cid:11)(cid:6)(cid:5) The Gaussian linewidth for alkane molecules(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:17)(cid:5)
(cid:11)(cid:6)(cid:17) (cid:2)(cid:13)ray spectrum from positron annihilation on (cid:19)uoroethane(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)(cid:3)
(cid:11)(cid:6)(cid:4) Fraction of positrons annihilating on (cid:19)uorine atoms in partially
(cid:19)uorinated hydrocarbons(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)(cid:9)
(cid:11)(cid:6)(cid:3)(cid:18) (cid:2)(cid:13)ray spectrum of H(cid:5)(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)(cid:14)
(cid:11)(cid:6)(cid:3)(cid:3) (cid:2)(cid:13)ray spectrum of hexane(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:4)(cid:5)
(cid:14)(cid:6)(cid:3) The(cid:2)(cid:13)rayspectrumresultingfrompositronsannihilatingonxenon
atoms(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:18)(cid:9)
(cid:14)(cid:6)(cid:8) The(cid:2)(cid:13)rayspectrumresultingfrompositronsannihilating onkryp(cid:13)
ton atoms(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:18)(cid:10)
(cid:14)(cid:6)(cid:9) The (cid:2)(cid:13)ray spectrum resulting from positrons annihilating on ar(cid:13)
gon atoms(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:18)(cid:11)
(cid:5)(cid:6)(cid:3) Positron annihilation (cid:2)(cid:13)ray spectrum from the Galactic center(cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:3)
(cid:5)(cid:6)(cid:8) Positron annihilation (cid:2)(cid:13)ray spectrum from the Galactic center
using a Ge detector(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:8)
(cid:5)(cid:6)(cid:9) Molecular structures and Ze(cid:4) ofpolycyclic aromatichydrocarbons(cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:9)
(cid:5)(cid:6)(cid:10) (cid:2)(cid:13)ray line for positrons annihilating on mixture of hydrogen and
naphthalene molecules(cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:6) (cid:3)(cid:3)(cid:11)
x