2021 Fiscal Year Annual Research Report
超伝導分子検出器を用いた原子分子ダイナミクス研究の革新
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18H03714
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
岡田 信二 中部大学, 工学部, 准教授 (70391901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久間 晋 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (50600045)
山田 真也 立教大学, 理学部, 准教授 (40612073)
中野 祐司 立教大学, 理学部, 准教授 (20586036)
橋本 直 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究職 (20732952)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 超伝導検出器 / TES / イオン蓄積リング / 原子・分子物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、高分解能X線検出器として開発された超伝導遷移端マイクロカロリメータ「TES」を、低エネルギー中性粒子のエネルギー測定に応用し、新しい質量分析装置の確立を目指す。我々の開発した低温静電型イオン蓄積リング「RICE」に、低速中性粒子の検出器として多素子TESシステムを導入し、蓄積イオンと中性ビーム(又はレーザー)の合流衝突実験により、極限環境下に於ける衝突ダイナミクスの研究を行う。
昨年度、熱輻射軽減のため金属製メッシュを導入したが、このメッシュにおける中性分子の反跳の影響で、検出効率及び質量分解能が低下することが明らかになった。本年度は、昨年度得られた結果をもとに、新たに微小孔赤外線フィルターの検討を行った。微小孔フィルターは、電磁波の回折・干渉を利用することで赤外線の透過率を効率的に抑えることができる。また粒子の透過率は大きく取ることができるため、反跳による影響を大きく低減することが可能である。既存の微小孔フィルターを用い、ECRイオン源を用いた検出器性能試験を実施した。粒子(原子分子)の衝突による信号からのスペクトル応答関数やエネルギー分解能を確認し、本検出システムの性能向上が確認された。本結果を受け、得られた応答関数を理解するためのイオン衝突シミュレーションや、更なる性能向上のための微小孔赤外線フィルターの開発を進めた。
一方、昨年度RICEへ導入した中性ビーム源については、中性炭素ビームの入射試験を実施した。合流衝突反応からの荷電粒子フラグメント測定のための検出器開発も行った。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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