2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K13723
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
瀬戸 誠 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (40243109)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 可干渉ガンマ線 / メスバウアー効果 / 偏光制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、磁場等を利用した超微細相互作用により、原子核準位を分裂させたガンマ線源から偏光を制御したガンマ線を生成する。そして、この偏光ガンマ線を、オングストロームオーダーのピエゾ位置制御を行った同種の共鳴原子核を含んだ共鳴透過体を透過させることにより、透過ガンマ線の偏光、寿命（遅延時間）、波形（幅）の制御およびコヒーレントパルス列生成といった先進的なガンマ線の生成に関する実験研究を行うことを目的とする。
これまでに高速MCS（マルチチャンネルスケーラー）システムと放射線同位体線源を用いた時間分解メスバウアースペクトル測定系の構築を行った。これは、放射性原子核が第2励起状態から第1励起状態に遷移する際のガンマ線をトリガーとして、その後に第1励起状態から基底状態へ遷移する際に放出されるガンマ線に対して、ピエゾ制御系あるいはトランスデューサーを用いた高精度制御による変調を実現するものである。これにより、先進的なガンマ線生成が可能となることから本研究にとって重要なものとなっている。さらに、偏光制御などのための多層膜ガンマ線源についても研究用原子炉による中性子照射および電子線型加速器による電子線照射により、核種を選択して生成が可能であることを実証することができた。これによりCo-57以外にも最適な核種を選択可能となった。また、Co-57線源への外部磁場印加による円偏光成分の生成についても確認を行い、メスバウアー測定が可能であることを検証している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は予定どおり、蒸着装置を用いて作製した多層膜に対して、電子線型加速器による電子線照射および運転を再開した京都大学原子炉実験所の研究用原子炉（ＫＵＲ）による中性子照射を行うことで放射化を行い、メスバウアー分光測定が可能なガンマ線源として使用可能であることを実証した。また、それらのガンマ線の特性についての検証を行い、最適核種の探索についても実施した。多層膜の利用とこの放射化は、原子核選択に加えて原子核位置の超微細磁場制御の自由度が増えるため研究の進展にとって重要なものである。
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| Strategy for Future Research Activity |
ピエゾにより共鳴透過体位置をシフトさせる位置制御系については、当初予定よりも高精度な速度制御を目指した方法についての検討を進める。また、中性子照射放射化による生成ガンマ線の偏光制御の高度化についても研究を進める。その後、時間分解メスバウアースペクトル測定系、偏光制御ガンマ線源、高精度ピエゾ制御系を用いて、共鳴透過体を正弦関数などの波形での振動をさせることにより、振動の周波数およびその高調波成分に起因する多成分パルス列の生成や偏光、寿命、および波形の制御に関する研究を行う。
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| Causes of Carryover |
当初の想定よりも中性子照射放射化によるガンマ線生成が有効であることが確認されたため、研究計画立案当初予定よりも高精度化を行う予定であったピエゾ制御系については、放射化ガンマ線生成に必要となる同位体最適化の後に行うこととした。このため次年度使用額が生じた。高精度ピエゾ制御系については、次年度当初に実施する。
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