Study on negative ion soruce for super heavy elements measurement by accelerator mass spectrometry

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K20606
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Yasuto Miyake 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, 技師 (30804695)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 加速器質量分析 / 負イオン / セシウムスパッター型負イオン源

Outline of Final Research Achievements

In this study, to investigate the production of negative ions in a cesium sputter-type negative ion source, we analyzed molecular negative ion beams produced from a sample mixed with PbF2. A similar trend was observed in the way of production concerning homologous ions, suggesting the influence of elemental type and electron affinity. We also attempted to estimate the electron affinity by laser photodetachment and observed that the larger the electron affinity, the larger the negative ion suppression rate. These primary data are important for applying the combined method of accelerator mass spectrometry and laser photodetachment to various nuclides, and further studies and accumulation of data are expected.

Free Research Field

加速器質量分析

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

加速器質量分析は加速器と質量分析を組み合わせた分析手法であり、極めて高い検出感度の測定が可能である。そのため、環境中の存在度が低い核種の測定に使用され、考古学、環境科学、原子力工学など様々な分野で活用されている。近年では負イオン源の研究開発やレーザー光脱離法の適用などにより、さらなる応用分野の拡大が検討されており、本研究で得られた成果はその基礎的なデータとなるものである。