2005 Fiscal Year Annual Research Report
高速重イオンビーム励起時間分解吸収分光法の基礎研究
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17560746
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
楊 金峰 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (90362631)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 陽一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (50210729)
小嶋 拓治 日本電子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主席 (80354934)
田口 光正 日本電子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (60343943)
近藤 孝文 大阪大学, 産業科学研究所, 特任助手 (50336765)
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| Keywords | 計測工学 / 時間分解吸収分光 / イオン照射効果 / 重イオンビーム / 放射線化学初期過程 |
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| Research Abstract |
1.光吸収分光測定システムの開発
本研究では、イオンの飛程が短いため、真空仕様の光吸収測定用液体サンプルセルを考案し、弱いイオンビームでも測定可能なフォトンカウンティング法による吸収分光測定システムを開発した。
イオンビームは、金属窓を通過し、サンプル液面上に設置されたシンチレータを通過し、サンプルに入射する。イオンビームがシンチレータを通過する際に、シンチレータから発光が生じる。この発光を分析光として、サンプルセルの底面に設けた石英窓およびレンズ集光機能を持つ光ファイバーを通して、光測定系に導かれる。シンチレータは、発光寿命が300ns(発光バンド:480nm)のBGO(Bismuth Germanate ; Bi4Ge3012)、発光寿命がミリ秒オーダーの厚さ30μmのCrをドープしたデマルゲストを利用した。光吸収測定には、フォトンカウンティング法を用いた。
2.重イオンパルスラジオリシスの検証実験
本実験は、原子力研究開発機構・高崎研のAVRサイクロトロンからの220MeV C^<5+>イオンを用いて行われた。イオンビームパルスは、チョッパーにより、1/4に間引いた。液体サンプルセルはHXポートに設置され、フォトンカウンティング法を用いて220MeV C^<5+>イオン照射により生成した水和電子のナノ秒時間領域での過渡吸収測定に成功した。
高密度励起効果は、照射直後の短寿命活性種の分布を反映し、その多くの反応は、非常に短い時間領域で起こることが予測される。本実験で測定した水和電子の吸収の減衰には、数10ns程度の速い減衰過程とそれに続く遅い減衰過程が観測された。また、光波長を分光し、さまざまの波長での吸収減衰過程を測定した。
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