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Development of completely-tagged ultra-fast neutron beam by using inverse kinematics

Research Project

Project/Area Number 20K12499
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 80040:Quantum beam science-related
Research InstitutionTokyo City University

Principal Investigator

西村 太樹  東京都市大学, 理工学部, 准教授 (30612147)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywords中性子 / 逆運動学 / 中性子ビーム / 加速器 / 原子核 / 断面積
Outline of Research at the Start

逆運動学を利用してエネルギーと角度の情報を標識化(タグ)した20MeV以上の超高速中性子ビームを開発する。
逆運動学にて中性子ビームに随伴する不安定核ビームの散乱角度を精度良く測定する。中性子ビームのタグによって推測されるエネルギーと角度を中性子を飛行時間測定法による実際の測定結果と比較することで、得られた中性子ビームのタグの性能を定量的に評価する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は「逆運動学を利用してエネルギーと角度の情報を標識化(タグ)した20MeV以上の超高速中性子ビームを開発すること」である。これまでに、超高速中性子ビームと原子核との反応断面積は、エネルギーの広がったビームを使うことしか出来ないために測定元素や測定エネルギーの種類が乏しく、測定値に大きな不定性を持ってしまっていた。そこで本研究では、p(12C,12N)nという二体反応の逆運動学にて中性子ビームに随伴する12Nビームの散乱角度を精度良く測定し、エネルギーと角度をタグした中性子ビームを新たに開発する。中性子ビームのタグによって推測されるエネルギーと角度を、中性子を飛行時間測定法による実際の測定結果と比較することで、得られた中性子ビームのタグの性能を定量的に評価する。令和5年度も、本来ビーム開発を進める段階であったが、加速器施設のマシンタイム募集停止などによりビームの開発を行うことができなかった。そこで、継続して、平行平板型電子なだれ位置検出器(PPAC)の基本特性の確認やプラスチックシンチレータの応答を確認した。また、既に得られているVMEシステムの性能評価を不安定核ビームを照射したオンラインデータにて進めた。これらによって、エネルギーと角度の情報を完全タグした超高速中性子ビームを開発するために必要な基礎的な知見がさらに得られ、ビームを開発する段階へと進めることができるようになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

電気代高騰、故障などにより加速器施設のマシンタイムを得られなかったため。

Strategy for Future Research Activity

エネルギーと角度の情報を完全タグした超高速中性子ビームの開発を進める。また、令和6年度後半の加速器実験の申請が令和6年度前半に募集されるので、本課題を遂行するための加速器実験に採択されるべく研究計画を再度練り直す。中性子検出器の開発にも取り組む。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2022 2020

All Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] BigRIPSにおける超高プラスチックシンチレーション検出器を用いた時間測定システムの性能評価2022

    • Author(s)
      宇根千晶、西村太樹、他
    • Organizer
      日本物理学会第77会年次大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Performance evaluation of new parallel VME readout system for unstable nuclear physics2020

    • Author(s)
      H. Takahashi, D. Nishimura et al.
    • Organizer
      22nd Virtual IEEE Real Time Conference
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MPV - Parallel Readout Architecture for the VME data acquisition system2020

    • Author(s)
      H. Baba, D. Nishimura et al.
    • Organizer
      22nd Virtual IEEE Real Time Conference
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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