2023 Fiscal Year Research-status Report
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21K12535
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
瀬戸 誠 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (40243109)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | コヒーレントγ線 / メスバウアー効果 / 波形制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、振動共鳴吸収体を用いてガンマ線の波形を制御する研究を行なっているが、これは、単一エネルギーガンマ線放射源に対して吸収体が一定の周波数で振動する場合、透過放射スペクトルには、基本波に加えて高次振動周波数が付与された成分から構成されることを利用したもので、基本波に対する高次成分の振幅比は吸収体のサブナノメートルオーダーの振動振幅によって制御される。放射性Co-57線源から放出される14.4 keVガンマ線を用いたこのような振動数変調は、水晶振動子およびポリフッ化ビニリデン（PVD）などの圧電デバイスに接着されたステンレスフォイル中のFe-57のメスバウアー分光法などによって確認されているが、試料の振幅が全体として均一であると仮定したモデルとは一致せず、振動数分布の存在が示唆された。そこで、このような試料における振動数分布を明らかにし、単一振動によるコヒーレントガンマ線の生成を目指して放射光X線を100μmに集光したものを線源とし、さらに、振動子駆動用のファンクションジェネレータからの制御信号、放射光パルス信号およびガンマ線光子との相関時間測定を、高速MCS（Multi-Channel Scaler）システムを用いた相関時間スペクトル測定系により実施した。その結果、PVDフィルムにおいてはこのビームサイズにおいてはほぼ振動数分布のない単一の振動数で分布していることを明らかにすることが出来た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
単一エネルギーガンマ線放射源に対して吸収体を一定の周波数で振動させ波形制御を行ったコヒーレントガンマ線に関しては、これまでは試料の振動数分布により単一振動数のガンマ線生成が困難であったが、本研究では、その振動数分布の様子についてマッピング測定を行うことで明らかにすると同時に、ほぼ単一振動数と考えられるコヒーレントガンマ線の生成に成功し、研究を大きく前進させることができたものと考えられるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
単一振動数と考えられるコヒーレントガンマ線の生成が実現されたことより、単色性についてのより精密な検証と制御を行う。さらに、これまで開発を行ってきた外部磁場変調制御系により原子核スピンの制御を行う事で、コヒーレントガンマ線の偏光・周波数変調が可能であることを実証する。
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| Causes of Carryover |
試料の位置マッピング測定により、単一振動数と考えられるコヒーレントガンマ線の生成が実現されたことより、ガンマ線の単色性についてのより精密な検証と制御を行うために次年度使用額が生じた。
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