2021 Fiscal Year Annual Research Report
偏極陽子標的を用いた重陽子-陽子散乱による三体核力研究
| Project/Area Number |
20K22345
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
渡邉 跡武 東北大学, 理学研究科, 特任助教 (10882011)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
|
| Keywords | 三体核力 / 偏極陽子標的 / 動的核偏極 / Triplet-DNP |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
核力から原子核の諸性質の理解のためには、三つの核子間相互作用である三体核力の寄与が不可欠であることが明らかになっている。本研究では、重陽子-陽子散乱によるスピン相関係数測定を行い、厳密理論計算との比較から三体核力の詳細な性質の解明を目指す。そのために、実験に適した偏極陽子標的の開発を行う。令和三年度では、前年度に開発した電磁石および標的チェンバーに加え、動的核偏極 (DNP) システムの構築、標的であるナフタレン結晶の製作を行った。また実際に開発した偏極陽子標的システムを用いて、DNPによる偏極生成テストも行い、NMRによる偏極信号の取得にも成功した。更に結晶製作やDNPシステムの最適化を行うことで、レーザ照射部分で約40%の偏極度を達成した。しかし、これはDNPによる偏極生成が行われている結晶領域における偏極度であり、散乱実験でビームが照射される結晶全体での偏極度を別の手段で評価する必要がある。またビーム照射による減偏極効果も見積もる必要がある。
以上の理由から、東北大学サイクロトロン・ラジオアイソトープセンターにおいて、80 MeV陽子ビームを用いた開発した偏極陽子標的のビーム照射テストを行なった。散乱陽子の散乱非対称から、ビーム照射領域における標的偏極度を見積もると共に、ビームによる減偏極効果を定期的に実施したNMR測定によって評価した。その結果、偏極度が約40%と見積もられ、NMRによる偏極度測定結果と一致した。しかし、ビームによる減偏極効果が大きく、十分なビーム量を照射できなかったため、統計誤差が非常に大きかった。今後は、長時間の安定動作およびビーム照射による減偏極効果の低減のため、室温でのDNPによる偏極が可能な試料の検討が求められる。
|
