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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of high resolution resonance ionization spectroscopy of short/long-lived radioisotopes using narrow band pulsed Ti:Sapphire laser system and its application to trace analysis

Research Project

Project/Area Number 26420868
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

富田 英生  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (20432239)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 園田 哲  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 仁科センター研究員 (60525583)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords共鳴イオン化 / レーザー / 原子・原子核物理
Outline of Annual Research Achievements

(1)高分解能RISのために、注入同期型チタンサファイアレーザーの周波数校正手法を開発した。ここでは、温度安定化したファビリペロー干渉計の使用とともに、光周波数コムの利用が有用である見込みを得た。なお、光周波数コムを用いた実験は、名古屋大学西澤典彦教授の協力のもとに行われた。
(2)グレーティング型チタンサファイアレーザーを用い、ThやZrの2色共鳴イオン化スキームを開発し、その効率評価を行った。
(3)アクチノイド核種およびプルトニウムなどの高分解能RISに向け、フィンランド・ユバスキュラ大学にて、ガスセル中プルトニウム同位体のレーザー共鳴イオン化スキームの開発を平成27年度に引き続きフィンランド・ユバスキュラ大学にて実施した。グレーティング型チタンサファイアレーザーによる広域波長スキャンの結果、ガスセル内でレーザーにより共鳴励起された原子は、バッファガスとの衝突により脱励起するため、真空中で最適とされている共鳴イオン化スキームは有効でないことが明らかとなった。また、ガスセル内でのPuの高効率なイオン化スキームを見出した。これらの実験は、研究協力者のドイツ・マインツ大学Klaus Wendt教授とフィンランド・ユバスキュラ大学Iain Moore教授の協力のもとに行われた。

これらを通じて、高効率なイオン化スキームを開発するためのレーザー光源の整備と効率の評価法、また、高分解能RISのための注入同期型チタンサファイアレーザーの周波数校正手法を開発し、光周波数コムの利用が有用である見込みを得た。さらに、放射性核種であるPuの共鳴イオン化実験を行い、ガスセル内共鳴イオン化の特性を明らかにした。

  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] Mainz Univesity(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Mainz Univesity
  • [Int'l Joint Research] University of Jyvaskyla(フィンランド)

    • Country Name
      FINLAND
    • Counterpart Institution
      University of Jyvaskyla
  • [Journal Article] In-gas-cell laser ionization studies of plutonium isotopes at IGISOL2016

    • Author(s)
      I. Pohjalainen, I.D. Moore, T. Kron, S. Raeder, V. Sonnenschein, H. Tomita, N. Trautmann, A. Voss, K. Wendt
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics B

      Volume: 376 Pages: 233-239

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2016.02.019

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The first on-line commissioning study on parasitic production of low-energy RI-beam system (PALIS) at BigRIPS2016

    • Author(s)
      T. Sonoda, M. Wada, M. Reponen, et al.
    • Journal Title

      RIKEN progress report

      Volume: 49 Pages: 16-16

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An injection-locked Titanium:Sapphire -laser for high-resolution in-jet resonance ionization spectroscopy at PALIS2016

    • Author(s)
      M. Reponen, T. Sonoda, M. Wada, D. Matsui, V. Sonnenschein, T. Takamatsu, and H. Tomita
    • Journal Title

      RIKEN progress report

      Volume: 49 Pages: 190-190

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] レーザー共鳴イオン化に基づく難分析放射性核種分析法の性能評価2017

    • Author(s)
      富田英生, 中村 敦,松井 大樹, 大嶽 遼平, 齊藤 洸介, 大橋 雅也, Volker Sonnenschein, 井口 哲夫
    • Organizer
      日本原子力学会2017年春の大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-27 – 2017-03-27
  • [Presentation] チタンサファイアレーザーによる共鳴イオン化に基づく放射性核種分析法の開発II2017

    • Author(s)
      富田 英生, 中村 敦, 林 紀善, 松井 大樹, 寺林 稜平, 大嶽 遼平, 齊藤 洸介, 大橋 雅也, Volker Sonnenschein, 井口 哲夫, 森田 真人, 坂本 哲夫, Ilkka Pohjalainen, Annika Voss, Sarina Geldhof, Iain Moore, Klaus Wendt
    • Organizer
      放射線検出器とその応用(第31回)
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構
    • Year and Date
      2017-01-24 – 2017-01-24
  • [Presentation] 光周波数コムを用いた注入同期型チタンサファイアレーザーの波長安定化に関する検討2016

    • Author(s)
      大橋 雅也, 松井 大樹, 加藤 修介, 寺林 凌平, 中村 敦, 大嶽 遼平, 齊藤 洸介, Volker Sonnenschein, 富田 英生, 西澤 典彦, 井口 哲夫, Mikael Reponen, 園田哲, 和田道治, Klaus Wendt
    • Organizer
      日本原子力学会中部支部第48回研究発表会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2016-12-15 – 2016-12-15
  • [Presentation] Development of Ti:Sapphire laser systems for high resolution resonant ionization spectroscopy of radionuclides in gas-jet at PArasitic Laser Ion-Source (PALIS)2016

    • Author(s)
      Hideki Tomita
    • Organizer
      GANIL Seminar
    • Place of Presentation
      Caen, France
    • Year and Date
      2016-10-27 – 2016-10-27
    • Invited
  • [Presentation] Latest developments on the narrow bandwidth laser systems for high resolution resonance ionization spectroscopy2016

    • Author(s)
      Hideki Tomita
    • Organizer
      Laser Ion Sources Workshop
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2016-10-24 – 2016-10-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] レーザー分光を用いた放射性同位体分析法の開発2016

    • Author(s)
      富田英生
    • Organizer
      平成28年度 電気学会北陸支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山高等専門学校
    • Year and Date
      2016-10-11 – 2016-10-11
    • Invited
  • [Presentation] レーザー共鳴イオン化に基づくZr同位体分析に向けた高効率イオン化スキームの開発2016

    • Author(s)
      中村 敦, 松井 大樹, 斎藤 洸介, Vincent Degner, 大嶽 遼平, 大橋 雅也 , Volker Sonnenschein, 富田 英生, 井口 哲夫, Pascal Naubereit, Klaus Wendt
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ
    • Year and Date
      2016-09-16 – 2016-09-16
  • [Presentation] 放射性Zr同位体のための高分解能共鳴イオン化分光法の開発2016

    • Author(s)
      松井 大樹, Vincent Degner, 中村 敦, 齋藤 洸介, Mikael Reponen, 大嶽 遼平, 大橋 雅也, Volker Sonnenschein, 富田 英生, 山崎 淳, 井口 哲夫, Pascal Naubereit, Klaus Wendt, 坂本 哲夫, 園田 哲, 和田 道治
    • Organizer
      日本原子力学会「2016年秋の大会」
    • Place of Presentation
      久留米シティプラザ
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] Comprehensive investigation of the ground state nuclear properties on wide range exotic nuclei by PALIS2016

    • Author(s)
      T. Sonoda
    • Organizer
      2016 SSRI-PNS Collaboration Meeting
    • Place of Presentation
      理研(和光)
    • Year and Date
      2016-09-02 – 2016-09-03
  • [Presentation] Parasitic low-energy RI-beam production using in gas laser ionization and spectroscopy technique at RIKEN/PALIS2016

    • Author(s)
      Tetsu Sonoda
    • Organizer
      The 12th International Conference on Stopping and Manipulation of Ions and related topics
    • Place of Presentation
      Lanzhou, China
    • Year and Date
      2016-06-10 – 2016-06-10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Recent developments of Ti:Sapphire laser system at Nagoya Univ. for production of radioactive ions by resonance ionization2016

    • Author(s)
      Hideki Tomita
    • Organizer
      X International Workshop Application of Lasers and Storage Devices in Atomic Nuclei Research
    • Place of Presentation
      Poznan, Poland
    • Year and Date
      2016-05-16 – 2016-05-19
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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