2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on thorium-229 Low-lying Isomer state and its application for fundamental physics
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18H01230
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
吉村 浩司 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (50272464)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠松 良崇 大阪大学, 理学研究科, 講師 (70435593)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 実験核物理 / トリウム229 / 放射光Ｘ線 / 原子核時計 / 核共鳴散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，これまでに核共鳴散乱を用いてトリウム229の第一励起状態（アイソマー状態）を能動的に生成する手法を確立した。2020年度は，生成されたアイソマーからの真空紫外光を観測するための装置の改良をおこなうとともに、トリウムのドープ量を従来の50倍に増やした光学結晶を開発して，アイソマー状態からの真空紫外光の探索実験を行った。
【真空紫外光観測装置の改良】トリウム標的からの真空紫外光を集光して検出器に導くための光学系の改良を行った。バックグランドとなる紫外光を除去するために、従来は信号領域の波長の光のみを透過させる透過型のバンドパスフィルターを用いていたが，今回は反射型の波長弁別型ミラー（ダイクロイックミラー）を複数配置することにより、紫外光バックグランド除去率を向上させた。また、トリウム229の放射線によるバックグランドを除去するためのVETOカウンターを改良し、放射線起因のバックグランドをほぼ完全に除去することに成功した。
【真空紫外光を透過する標的試料の開発およびテスト】真空紫外光に対して透過性のある標的試料として，ウィーン工科大学と共同でトリウムのドープ量を従来の50倍に増やした光学結晶(フッ化カルシウムCaF2)を開発し、その真空紫外光領域での透過率を測定し、Ｘ線照射による放射線損傷をテストした。
【真空紫外光の探索】以上開発した実験装置および標的試料を用いて，SPring-8において実験を行った。
核共鳴散乱を用いた能動的アイソマー生成手法により，光学結晶中のトリウムをアイソマー状態に遷移させて、その脱励起により放出される真空紫外光を探索した。今回の改良により、蛍光バックグランドを抑えつつ、信号に対する感度を50倍以上向上させたデータを取得した。現在、データ解析を行っているが、これまでのところ信号の兆候は観測されていない。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Absolute X-ray energy measurement using a high-accuracy angle encoder2021
Author(s)
Masuda Takahiko、Watanabe Tsukasa、Beeks Kjeld、Fujimoto Hiroyuki、Hiraki Takahiro、Kaino Hiroyuki、Kitao Shinji、Miyamoto Yuki、Okai Koichi、Sasao Noboru、Seto Makoto、Schumm Thorsten、Shigekawa Yudai、Tamasaku Kenji、Uetake Satoshi、Yamaguchi Atsushi、Yoda Yoshitaka、Yoshimi Akihiro、Yoshimura Koji
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Journal Title
Journal of Synchrotron Radiation
Volume: 28
Pages: 111～119
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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