2021 Fiscal Year Annual Research Report
稀少RIリングを用いた未踏核種の精密質量測定による金、白金の起源解明
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19K14730
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
向井 もも 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (10823726)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 飛行時間検出器 / 位置検出器 / 質量測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、稀少RIリングでの未知核種の精密質量測定に向けて、低物質量かつ高時間分解能の飛行時間検出器を前年度までに開発した。また並行して、飛行時間検出の原理を応用した低物質量の一次元の位置検出器開発を行ってきた。
開発中の位置検出器は、高エネルギーイオンビームの通過物質が二次電子発生用アルミ蒸着マイラー膜（以下、薄膜）のみであり、物質量は、従来使用されてきた平行平板型雪崩計数管の1/20以下である。ビーム通過に伴って薄膜から発生した二次電子を、検出器内の交差電磁場でマルチチャンネルプレート（MCP）検出器へ誘導し検出する。二次電子輸送時間の一次元位置依存性を最も感度良く測定できる位置にMCP検出器を設置することで、測定した二次電子輸送時間から薄膜上のビーム通過位置を推定することができる。位置検出の原理は、前年度までに小型のMCP検出器を用いたプロトタイプ検出器で検証できたため、今年度は検出器の大型化に向けて有効面積が約8倍大きいMCP検出器を用いて、検出効率・位置分解能の薄膜へのビーム入射位置依存性を調べた。
オフライン試験で検出効率の良い電磁場条件を確立し、シミュレーション結果と矛盾しないことを確認した。放射線医学総合研究所で供給される200 A MeVのKrビームを用いて本番に近い条件で性能評価実験を行った。電磁場が大きいほど二次電子の検出効率は良く、検出器中心磁場が72ガウスの場合に、薄膜のエッジ付近を除くほぼ全域で約85%の検出効率が得られた。測定した二次電子輸送時間のビーム入射位置依存性を解析すると、約半数ずつ、位置相関を示すものと示さないものがあった。位置相関のあったイベントでは、位置確度は±0.5mm以内、位置分解能は約1.5mmとなった。位置相関がないイベントは、MCP検出器の時間スペクトルのテールに由来することがわかっているが詳細は調査中である。
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Research Products
(1 results)
