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2019 Fiscal Year Annual Research Report

三重水素標的の開発と三中性子状態の探索

Research Project

Project/Area Number 17H04833
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

三木 謙二郎  東北大学, 理学研究科, 助教 (80727090)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords多中性子系 / 荷電交換反応 / 三重水素
Outline of Annual Research Achievements

三中性子のみから成る量子系(3n状態)の探索実験に向け、整備を継続した。実験では、三重水素標的に対して荷電交換型(t,3He)反応を適用することで3n状態を生成する。本年度は以下を実施した。
実験に使用するチタン吸蔵型三重水素標的については、測定の分解能を向上させる目的で、標的を平坦化する製作法の探索を実施した。探索には重水素を利用した。チタンをフレームと押さえ板の間に挟み込んだ状態にしたうえで重水素を吸蔵させることで、チタンの変形を防止し、実際に平坦な標的が製作可能であることを実証した。さらに、三重水素標的の実作に向けて三重水素自身の配備も進めた。
またビームラインに設置した際の三重水素管理の為に、ビームラインの随所に真空隔壁を設けることを検討した。実際に厚さの薄い金属製のウィンドウ膜を持った真空フランジを実作した上で、ヘリウムリーク検出器を用いて真空テストを実施し、真空隔壁として利用可能であることを実証した。
さらに、標的製作時における、温度、ガス圧、真空度の条件の記録のために、アナログ信号読み出し系の改良とコンピュータプログラムの改良を推進した。また、加速器実験のデータ解析のためのコンピュータプログラムの改良も行った。
これらにより、実際に三重水素標的を実作し、またそれを用いて3n状態の探索実験を遂行するための基礎的環境の整備が完了した。これらの実績は随時学会発表などを通して研究者間で情報共有を行い、今後の展開についても議論を行った。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Gamow-Teller transitions to Zr93 via the Nb93(t,He3+γ) reaction at 115 MeV/u and its application to the stellar electron-capture rates2020

    • Author(s)
      Gao B.、Zegers R. G. T.、Zamora J. C.、Bazin D.、Brown B. A.、Bender P.、Crawford H. L.、Engel J.、Falduto A.、Gade A.、Gastis P.、Ginter T.、Guess C. J.、Lipschutz S.、Macchiavelli A. O.、Miki K.、Ney E. M.、Longfellow B.、Noji S.、Pereira J.、Schmitt J.、Sullivan C.、Titus R.、Weisshaar D.
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 101, 014308 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.101.014308

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Excitation and $ \gamma$-decay coincidence measurements at the GRAF beamline for studies of pygmy and giant dipole resonances2019

    • Author(s)
      Kobayashi N.、Miki K.、Hashimoto T.、Iwamoto C.、Tamii A.、Aoi N.、Carpenter M. P.、Hatanaka K.、Isaak J.、Ideguchi E.、Morinobu S.、Nakamura S.、Noji S.
    • Journal Title

      The European Physical Journal A

      Volume: 55: 231 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1140/epja/i2019-12854-7

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Experimental constraint on stellar electron-capture rates from the Sr88(t,He3+γ)Rb88 reaction at 115 MeV/u2019

    • Author(s)
      Zamora J. C.、Zegers R. G. T.、Austin Sam M.、Bazin D.、Brown B. A.、Bender P. C.、Crawford H. L.、Engel J.、Falduto A.、Gade A.、Gastis P.、Gao B.、Ginter T.、Guess C. J.、Lipschutz S.、Longfellow B.、Macchiavelli A. O.、Miki K.、Ney E.、Noji S.、Pereira J.、Schmitt J.、Sullivan C.、Titus R.、Weisshaar D.
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 100, 032801(R) Pages: 1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.100.032801

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] RIBFにおける3H(t,3He)3n実験に向けた装置開発2021

    • Author(s)
      亀谷晃毅, 宇津城雄大, 三木謙二郎, NP1712-SHARAQ11 collaboration
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
  • [Presentation] RIBF実験に用いる三重水素吸蔵チタン標的の実作2021

    • Author(s)
      宇津城雄大, 三木謙二郎, 亀谷晃毅, 北山翔, 齋藤由子, 丸田祥輝, 今井伸明, 上坂友洋, 梅津裕生, 波多野雄治, 原正憲
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
  • [Presentation] Experimental studies on multi-neutron and proton systems, and Tritium target for RIBF2021

    • Author(s)
      Kenjiro Miki
    • Organizer
      The 8th Asia-Pacific Conference on Few-Body Problems in Physics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 三中性子系核分光のための3H(t,3He)3n実験計画の現状2020

    • Author(s)
      齋藤由子, 三木謙二郎, 宇津城雄大, 酒井大輔, 井上南, 今井伸明, 上坂友洋, 梅津裕生, 波多野雄治, 廣瀬耀, Kathrin Wimmer, 道正新一郎
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会

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Published: 2021-12-27  

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