2017 Fiscal Year Research-status Report
ナノ周期構造体を用いた励起イオンビームの生成に関する基礎研究
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17K05127
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
藤田 奈津子 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 研究員 (50707396)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 邦和 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (00397837)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | チャネリング / AMS / 加速器質量分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では加速器質量分析（AMS）における新しい同重体分離技術を提案する。具体的にはコヒーレント共鳴励起（RCE）に基づく同重体分離であり，イオンが結晶チャネルを通過するときに大きな角度のイオン散乱を大幅に減少させる現象である「イオンチャネリング」に基づいている。本研究ではRCEに基づく同重体分離については結晶内での電離段階を利用した同重体分離を行っており，本年度はRCEによる励起イオンビームの生成を目指し予備実験としてイオンチャネリングのドーナツ効果における荷電分布について調べた。本成果は国内外において学会発表等行った。
またRCEを基にした同重体分別法の開発過程において，イオンチャネリング自体も同重体分別に有用であることを着想した。本研究では，薄膜を結晶薄膜に置き換えイオンチャネリング状態を生成することで，両者のエネルギーの差を十分作ることのできる厚さ1 μm程度の比較的厚い膜でもビーム広がりが抑えられ分別能力が向上することを明らかにした。本研究を進めるにあたり，イオンチャネリングを利用したディグレーダーについても成果を上げることができ，論文投稿及び国内外において学会発表を行うことができた。
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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
RCEを起こさせるためのチャネリング技術の構築は、当初計画よりも順調に進行している。一方で、RCEの発生については、当初計画よりやや遅れている。以上より、おおむね順調に研究が進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度以降も，RCEによる励起イオンビームの生成を目指し，静電偏向器中に配置したナノ・グレーティングに向かってイオンを入射する系を構築し，①飛行高度に対するRCEの発生率の変化を明らかにする，②RCEの励起スペクトルを観測し，イオンのエネルギー広がりを把握する，③入射ビームの収束角に対するRCEの発生率の振る舞いを明らかにすることを目指す。これらの三つの基礎実験を系統的に行うことで，RCEによる励起ビーム生成の道筋を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
平成29年度において購入を予定していた実験に必要なケーブル類の納期が年度内に間に合わなかったことにより、購入を平成30年度に変更したため、ケーブル購入に係る経費が次年度使用額として生じることとなった。そのため平成29年度に購入を予定していたケーブル類の購入費用として平成30年度に使用予定である。
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[Presentation] Current status of JAEA-AMS-TONO in the 20th year2017
Author(s)
Yoko Saito-Kokubu, N. Fujita, M. Miyake, T. Watanabe, C. Ishizaka, N. Okabe, T. Ishimaru, A. Matsubara, A. Nishizawa, T. Nishio, M. Kato, H. Torazawa, N. Isozaki
Organizer
14th International Conference on Accelerator Mass Spectrometry (AMS-14)
Int'l Joint Research
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