不安定核^<16>N_<g.s.>の電磁気モーメントの測定

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10640270
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 出水 秀明 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50294153)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 旭 耕一郎 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80114354) ; 清水 俊 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60294146) ; 下田 正 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70135656) ; 高橋 憲明 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10028152)
• Keywords: 不安定核 / 核磁気モーメント / 核構造 / スピン偏極 / イオントラップ / 超流動ヘリウム

Research Abstract

β-NMR法による不安定核の磁気モーメントの測定には、核の寿命程度核のスピン偏極が保持される必要がある。本研究の大きな特色は、この偏極保持の手段として、測定対象の不安定核イオンを超流動液体ヘリウム中に入射し、イオンの周囲に数十個のヘリウム原子が等方的に凝縮して形成するスノーボールというマイクロクラス夕ーの性質を利用することである。
この方法では原理的に任意の核の偏極保持が可能であり、従来偏極保持の難しかった窒素16等の比較的寿命の長い核種にも適用出来る。
平成10年度では、スノーボールを用いて実際の長寿命核の偏極保持を実現するためのための新しいシステムを開発した。スノーボールを用いた比較的寿命の長い核の磁気モーメント測定のためには核の偏極を寿命程度保持するだけでなく、イオンを核の寿命程度空間的に限定された場所にとどめておく必要がある。これまでの研究で、スノーボールの効率のよい生成のためには、ビーム照射中も500V/cm程度の電場が必要であることがわかってるが、このような電場を静的に用いた場合、核の寿命が長いと電場によるイオンの散逸を引き起こす。この電場による影響は時間的に電場を制御し、スノーボールを往復運動させることで解決可能である。本年度ではこの方式を実現するための高速高圧電源およびその制御系を開発した。またこの方式を実現するためには、液体ヘリウムの温度が安定してスノーボールの移動度が変化しないこと、熱流入による媒質の流れが無いことが重要となる。そこで温度の安定性、および熱流入に配慮した長寿命の核種に対応した超流動クライオスタットを開発した。現在このシステムをテスト中であり、来年度初期に実際に不安定核を用いた実験を行う予定である。