| Project/Area Number |
22K18127
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 80040:Quantum beam science-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Ogawara Ryo 京都大学, 化学研究所, 助教 (00807729)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | アクティブ標的 / 不安定核 / 内部標的 / ビームリサイクル / 重イオン蓄積リング / MCP / 加速器 / 原子核物理 |
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| Outline of Research at the Start |
原子核科学の大きな夢の一つは、安定の島元素を合成し殻構造による原子核の存在限界を検証することである。それには中性子過剰な不安定核 (RI) 同士の融合反応が必須だが、既存の技術では不可能である。また近年稀少な RI においても精密な核反応研究の要求が高まっているが、RI 生成量の乏しさのため極めて難しい。我々はこれらの問題を克服する可能性を持つビームリサイクルという重イオン蓄積リングを用いた新しい量子ビーム技術開発を開始した。必要となる要素技術の要求仕様はシミュレーション研究で明らかにしており、本研究ではその中の一つであるアクティブ内部標的を開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The beam recycle technique is developed to realize precise nuclear reaction research with rare-radioactive isotope (RI). In the beam recycle technique, rare-RIs are accumulated in a heavy-ion storage ring and are continuously collisions with an internal target (IAT) until a nuclear reaction occurs. However, as the beam passes through the inner target, the energy and angular dispersion increases. This makes it difficult to accumulation rare-RIs in the storage ring. To compensate for these dispersions, we developed an active internal target (IAT) that acquires information about the accumulated rare-RIs and produces feedback signal. In this study, the prototype IAT using a MCP and feedback signal circuit were developed and their performances were evaluated. As a result, the specifications required for the IAT were clarified, and a circuit for a feedback signal processing was successfully developed.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で開発したIAT、及びフィードバック用回路は新しい量子ビーム技術であるビームリサイクルに必要不可欠であり、その技術開発を大きく進展させるものである。ビームリサイクルの開発が進むことで今まで実現困難であった不安定核実験が可能になるため、その根幹技術の一つであるIAT、及びフィードバック用回路の開発には大きな学術的意義がある。また、ビームリサイクルは生成した不安定核を無駄なく使用するための技術であり、ビームリサイクルと同様の実験を既存の方法で行う場合よりも消費電力が大きく改善される可能性が高いという社会的意義がある。
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