2013 Fiscal Year Annual Research Report
電子弾性散乱による短寿命不安定核の電荷密度分布測定
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22224004
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
須田 利美 東北大学, 電子光理学研究センター, 教授 (30202138)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若杉 昌徳 独立行政法人理化学研究所, 実験装置開発室, 室長 (70250107)
榎園 昭智 立教大学, 理学部, 助教 (20638118)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 電子弾性散乱 / 短寿命不安定核 / 電荷分布密度 / 散乱電子測定系 / ドリフトチェンバー / SCRIT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界初の電子弾性散乱実験による短寿命不安定核研究にむけて、平成２５年度は１）加速器運転時に発生する電子ビーム加速用RF起源のノイズに強い新方式のドリフトチェンバー多チャンネル信号処理系の完成、２）同処理系を含む新設大型ドリフトチェンバーの性能評価、３）同ドリフトチェンバー、大型ウインドーフレーム型双極子電磁石及び大型トリガー用電子検出器からなる散乱電子測定系の組立と励磁テスト、並びに励磁時の電子蓄積リング内の周回電子ビーム軌道への影響調査と対策、４）イオン捕獲効率改善の必要性が明らかになったSCRIT装置の電極構造の再製作と取り付け、高真空再立ち上げのための長期間に渡る加速器の焼きだし（ベーキング）と枯らし運転、などを実施した。
１０００チャンネルを越える信号を処理する多チャンネル信号処理系は、ドリフトチェンバーに直付けされ電子回路ボード上でドリフト時間までデジタル処理をするタイプに変更したため、従来の回路で見られた電子ビーム加速用RF源からのノイズ問題は解決することができた。宇宙線を利用し本ドリフトチェンバー系の性能評価を行い、使用ガスの選定を含むドリフトチャンバー系の基礎的なパラメータの決定を行った。
大型プラスチックシンチレータを使ったトリガー用電子検出器を建設し、上記ドリフトチェンバーとともに電磁石に設置、大立体角・高運動量分解能を有する散乱電子測定系を完成させた。その後、電磁石を励磁し検出器への影響と電子蓄積リング内の周回電子ビーム軌道に対する影響を測定、計算による予想通り深刻な影響はなく補正可能範囲であることを確認した。
また以前の安定Xeガスイオンを用いた捕獲実験で明らかになったいくつかの問題を解決するため、外部入射イオン捕獲のためのSCRIT電極の再検討を行い、イオン捕獲効率やバックグランド軽減のための大幅な変更を加えた新SCRIT電極系を設計、製作した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
大型電磁石と検出器からなる散乱電子測定系の建設を含む研究計画は概ね予定通り実施しした。
しかしながら、平行して進めた安定核である Xe ガスイオンを用いたイオン捕獲並びに捕獲イオンからの電子弾性散乱実験の結果、SCRIT電極によるイオン捕獲効率向上並びに散乱電子測定時のSCRIT電極からのバックグランド軽減が課題であることが判明した。この課題を解決するため、SCRIT電極形状や方式の検討を行い、新SCRIT電極の設計、製作そして加速器への設置を行った。設置後、加速器の超高真空回復に向けた焼きだしや長期間の枯らし運転が必要になったため、極細ワイヤー標的を利用した散乱電子測定系の総合性能試験が期間内に実施できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本実績報告書に記したように、散乱電子測定系は完成し、またイオン捕獲効率向上を目指し作り直したSCRIT電極は設置、また焼きだしや枯らし運転も終了し電子加速器は再稼働した。今後は極細ワイヤー標的など安定核との弾性散乱測定実施により、散乱電子測定系の最終性能試験を実施する。必要な運動量分解能やアクセプタンスが得られていることを確認し、このシステムによる電子弾性散乱測定により標的原子核の電荷分布密度が決定可能であることを示す。平行して、短寿命不安定核生成用イオン源や輸送系の高度化を進め、年度内に目標である短寿命不安定核の電子弾性散乱実験を実施する。
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[Journal Article] Construction of the SCRIT electron scattering facility at the RIKEN RI Beam Factory2013
Author(s)
Wakasugi, T. Ohnishi, S. Wang, Y. Miyashita, T. Adachi, T. Amagai, A. Enokizono, A. Enomoto, Y. Haraguchi, M. Hara, T. Hori, S. Ichikawa, T. Kikuchi, R. Kitazawa, K. Koizumi, K. Kurita, T. Miyamoto, R. Ogawara, Y. Shimakura, H. Takehara, T. Tamae, S. Tamaki, M. Togasaki, T. Yamaguchi, K. Yanagi, T. Suda
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Journal Title
Nucl. Instrum. and Method
Volume: B317
Pages: 668-673
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] SCRIT Electron Scattering Facility at RIKEN2013
Author(s)
S. Wang, T. Adachi, A. Enokizono, M. Hara, T. Hori, S. Ichikawa, R. Kitazawa, K. Koizumi, K. Kurita, T. Miyamoto, T. Ohnishi, R. Ogawara, T. Tamae, M. Togasaki,Wakasugi, T. Suda
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Journal Title
Proceedings of the International Symposium on Exotic Nuclei
Volume: EXON-2012
Pages: 383
DOI
Peer Reviewed
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