Inverse PIXE法による36C1-加速器質量分析(AMS)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09440108
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 中島 孝夫 九州大学, 理学部, 教授 (90037200)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 裕之 北九州工業高等専門学校, 助教授 (70172434) ; 御手洗 志郎 九州大学, 理学部, 助手 (00108648) ; 杉光 強 九州大学, 理学部, 助教授 (70037216) ; 郷農 靖之 九州大学, 理学部, 教授 (50016127) ; 森信 俊平 九州大学, 理学部, 教授 (50016078)
• Keywords: 加速器質量分析(AMS) / PXD / Inverse-PIXE / K-X線 / ビームパンチャー / ビームチョッパー / タンデム加速器 / スパッタリングイオン源

Research Abstract

1) AMS専用イオン源
加速器質量分析専用イオン源として多サンプル装填型のセシウムスパッタリングイオン源及びタンデム入射部ビーム分析装置の製作を完了し、性能テスト運転を進めた。Cl^-イオンビーム引き出しテストにおいてAMS実験を進めるために十分な強度が得られることが確かめられた。
2) パルスビーム生成システムの改良
既設のビームバンチャー装置によって得られるビームから、実験上要求されるビームパルス幅を外れた部分を除去するためのビームチョッパー装置を製作した。
3) Inverse PIXE法によるAMS測定技術の確立
前年度購入した高分解能Ge X線検出器を用いて、タンデム加速器によって加速したCI,Sビームのビーム原子からのK-X線の放出確率のエネルギー依存性、検出効率、最大の検出効率が得られるターゲット条件等を求める実験を進めた。その結果、最適の条件下ではClイオン当たりに1に近い確率でK-X線が放出されることが確認された。また、九大タンデム加速器で得られるビームエネルギーが、この測定方法(Inverse PIXE)による36Cl-AMS実験にとって最適の条件を与えることが判明した。
4) AMS測定の新方式の提案
この研究課題で得られた成果に基づく新方式の重イオンAMS測定法の着想を得て、その早期実現に向かって歩を進めることになった。
従来の方法では、加速ビームを電磁石等による運動量、エネルギー分析装置に通した上で検出するため、タンデム加速器によって価電数が分散した重イオンのうち1種のみが検出対象となり得る。この新方式では、パルス化ビームの飛行時間情報と特性X線の元素分析能力の組み合わせによって、分析電磁石等を経ずに加速イオン全てを検出装置に導くシンプルな方式で効率良い測定が可能になる。
5) X線測定による薄膜厚み計と可搬型PIXE
この研究課題の本来の目的には入っていないが、高分解能X線検出器のテスト実験を進める過程で表記の新しい実験技術の開発に成功し、その成果を物理学会年会で発表した。

Research Products

• [Publications] 中島孝夫: "九大タンデム加速器の現状" 第10回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集.10-12 (1998)
• [Publications] 中島孝夫: "Beam Bunching System" 第10回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集.88-92 (1998)
• [Publications] R.Okazaki: "Test Experiments for ANS Measureing 36CI" Kyushu University Tandem Aclerator Laborotory Report-6. 118-120 (1998)
• [Publications] T.Oki: "measurement of Cardon in the Meteorite Nuclear Reaction" Kyushu University Tandem Aclerator Laborotory Report-6. 121-123 (1998)
• [Publications] T.Nakashima: "ANS Beam Handing System" Kyushu University Tandem Aclerator Laborotory Report-6. 213-214 (1998)
• [Publications] Y.Dong: "Test of Beam Bunching Device" Kyushu University Tandem Aclerator Laborotory Report-6. 215-220 (1998)
• [Publications] 御手洗志郎: "九大タンデム加速器の現状" 第11回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集. 1-4 (1999)
• [Publications] 中島孝夫: "強収束タンデム加速器" 第11回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集. 50-55 (1999)
• [Publications] 中島孝夫: "九大タンデムにおけるAMS計画の現状" 加速器質量分析シンポジウム報告集. (印刷中). (1999)