2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study of isospin dependence in nuclear-matter equation of state via giant resonances in isobaric nuclei
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16H06003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大田 晋輔 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60548840)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 核物質 / 状態方程式 / アクティブ標的 / 非弾性散乱 / 中性子星 / TPC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子核の構造、ダイナミクスから中性子星の構造や超新星爆発、コンパクト連星合体などの天体現象までを支配する核物質状態方程式の決定は原子核物理の大きな課題である。特に近年では中性子星の質量限界の観点から状態方程式の荷電依存性の解明が急務となっている。本研究では、中性子核物質の非圧縮率を実験的に直接決定し、理論モデルが再現すべき確固たる指標を作り上げることを目的としている。特に同重体という新しい切り口を取り入れることにより、質量依存性を排除して、非圧縮率を導出することを目指す。不安定核ネオジム１３２の巨大単極共鳴のエネルギー測定を実現する。
本年度はアクティブ標的の大型化に向けたシミュレーションおよび設計・試作を進めた。特に、大型THGEMの製作にあたって必要となる増幅度の一様性と安定性を満たす新しい構造のTHGEM（多積層型THGEM）の大強度ビーム照射における性能評価を行った。
多積層THGEMを毎秒100万個の大強度ビーム照射下で用いるため、我々が行ってきた電極分割の手法を取り入れた、増幅領域分割型多積層THGEMのプロトタイプを製作した。オフラインでのアルファ線源に対する応答試験では増幅度が2000と十分な性能が得られることがわかった。また、放射線医学総合研究所においてネオジム原子核と同等のエネルギー損失が得られるキセノン原子核ビームを毎秒100万個程度の強度で照射して、電子増幅度、エネルギー分解能の評価を行った結果、電子増幅度は安定動作が期待される100以下が実現でき、分解能も飛跡再構成に必要な10%程度が得られることがわかった。これにより大型化に必要な構成要素として増幅領域分割型多積層THGEMを採用し、大型化を進めることとした。２９年度の前半に大型の増幅領域分割型多積層THGEMを製作し、その性能を評価した結果、アクティブ標的に必要な性能が得られることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
２８年度はTHGEMの大型化を行い、その性能評価を行う予定であったが、増幅度の一様性・安定度が必要であったため、新しい構造をもつ多積層THGEMのプロトタイプの性能評価を行うこととし、大型化を２９年度の前半に行うこととしたため、進捗としてはやや遅れていると言わざるを得ない。しかし、プロトタイプおよび大型化した領域分割型多積層THGEMは十分な性能をもっていることがわかり、２９年度の前半には２９年度の本来の目的である大型化が順調に進むことが予想される。
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| Strategy for Future Research Activity |
２９年度には大型化した領域分割型多積層THGEMを用いたアクティブ標的の大型化を進める。第１四半期には２８年度に行った電場シミュレーションの精度をあげて、フィールドケージ、読み出し電極、筐体およびTHGEMの要求使用を決定し、設計を完了し、製作に取り掛かる。第二四半期には製作を完了させ、アルファソーステストによる性能評価を行いつつ、シミュレーションによる性能評価をすすめる。また下半期には放射線医学総合研究所において原子核ビームを用いた性能評価実験の準備・遂行を行うと共に、不具合の修正を進め、パイロット実験を遂行する。
また、質量数１３２の不安定核における巨大単極共鳴の実験遂行に向けた準備をすすめる。
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