2013 Fiscal Year Annual Research Report
中重核領域における短寿命中性子過剰核の磁気モーメントの測定
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23540336
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
篠塚 勉 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 非常勤講師 (10134066)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
涌井 崇志 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助教 (70359644)
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| Keywords | 不安定核 / 原子核構造 / オンライン質量分離 / RFIGISOL / SPIG |
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| Research Abstract |
短寿命の不安定核を迅速、高効率で取り出して質量分離するRFイオンガイド型同位体質量分離装置(RFIGISOL)を開発している。本研究では開発の最終段階として、リニアトラップの原理を応用したRF線形トラップをイオン引出し部直後の差動排気部に導入する。RF線形トラップとして本研究では六極型(SPIG)を採用する。また、加速器からのビームを用いずに行うオフライン実験で、RFIGISOLやSPIGのパラメータ探索や性能試験を実施する。以上により、現有のRFIGISOLから引き出される不安定核の収量を10倍に増加することを目指している。
RFIGISOLでは、30 kPaの高圧力領域から10 Paの低圧力領域へと移行する差動排気領域に高電圧での引出系を用いており、イオン引出時にガスとの衝突による速度分散を起こし、引出効率や質量分解能、輸送効率の低下を招いていた。そこで、高真空を保ちながら低電圧での引出しを実現するために、差動排気領域にSPIGを導入した。オフライン実験では、中重核領域での質量分解能を測定するために、緩衝ガスとしてガスセルに導入しているHeガスに少量のXeガスを混合し、主に放電型イオン源を用いてXeをイオン化し、質量分離を行った。その結果、質量分解能はSPIG導入前と比較して、2倍に改善した。さらに質量分解能を上げるために、スキマー電極の撤去と差動排気部のコンダクタンスを改善する改良を実施した。その結果、質量分解能は300となり、SPIG導入前と比較して大幅に改善することに成功した。また、質量分解能が向上した一方で、不純物イオンの増加が見られた。その対策として、RFIGISOL排気系の補助ポンプとして、新たにドライポンプを導入したほか、ベーキングの強化も実施し、不純物イオンの抑制を図っている。
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