2021 Fiscal Year Research-status Report
陽子過剰核の精密質量測定に向けたビーム透過型ガスセルの開発
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19K14750
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
木村 創大 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, 特別研究員 (10827348)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ガスセル / 多重反射型飛行時間式質量分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
理化学研究所仁科加速器科学研究センター低速RIビーム生成装置開発チームおよび高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所和光原子核科学センターと共同で超電導 RI ビーム生成分離装置BigRIPSの最下流に設置したビーム透過型ガスセルおよび多重反射型飛行時間式質量分析器から構成される装置を用いて中性子過剰不安定核の精密質量測定実験を行った。結果としてこれまで質量が測られていない幾つかの核種について初めてこれらの質量を実験的に決定することに成功した。またこの実験からビーム透過型ガスセルについてはイオンの引き出し効率に関して多少の課題が残っているが概ね実用段階に達していることを確認できた。
ビーム透過型ガスセルを効率的に運用するには充填ヘリウムガス中におけるイオンの化学的状態に関する知見が非常に重要となっている。そのためビーム透過型ガスセルの開発と並行し他のヘリウムガスセルを用いてイオンの引き出し試験を引き続き、並行して行った。引き出し試験にはカリホルニウム252線源の自発核分裂によって生成される中性子過剰不安定核を用いて行い、現在までに29元素、250種以上の不安定核の引き出しに成功している。これによりヘリウムガス中でのイオンの化学的状態に関して多くのデータが得られ、ビーム透過型ガスセルの高効率化ための知見を得ることができた。またこの引き出し試験において2つの中性子過剰セリウム同位体の質量を世界で初めて実験的に決定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ビーム透過型ガスセルの開発そのもについては設置場所の変更などのため遅れ気味であったが実用段階にまでこぎつけており、運用の効率化に関する研究を進めている段階にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在予定されている実験スケージュールを考慮すると本課題の事業期間内で、本来の目的である陽子過剰核の質量測定実験を行える可能性は非常に少ない。そのため令和4年度はビーム透過型ガスセルの安定的な運用および高効率化を目的とし、将来の陽子過剰核の質量測定実験に向けた研究を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症にともない国内外の会議・研究会などが中止もしくはオンライン開催に変更となっため旅費の支出が発生しなかったことが次年度使用額が生じた主な理由である。次年度使用額のうち物品費についてはビーム透過型ガスセルの設置場所の変更に伴う追加の周辺機器およびデータ解析機器の整備に充てる。
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Research Products
(1 results)
