Generation of polarized gamma-ray pulses using radioactive gamma-ray sources

• Project/Area Number: 16K13723
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Quantum beam science
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: SETO Makoto 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (40243109)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2016: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: 可干渉ガンマ線 / 相関時間スペクトル / 偏光制御 / メスバウアー効果 / 可干渉性ガンマ線 / 量子ビーム / ガンマ線 / 核共鳴散乱

Outline of Final Research Achievements

To realize the measurement of the polarization and the waveform of a gamma ray generated from a radioactive isotope gamma ray source with split nuclear levels due to a magnetic field at the nuclear position, we have constructed a time-resolved spectrum measurement system using a MCS (multi-channel scaler) system that enables correlation measurement between the external parameters and the emitted gamma rays.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

放射性同位体から放出されるカスケードガンマ線の相関時間スペクトルを測定後にソフトウェアによる処理で構成することが可能になった。特に、このシステムではマルチ入力でリストモードでの記録が可能であるため、複雑な多モードのγ線についてもそのエネルギーを同定することでそれらの相関を同時に測定することが可能となる。さらに、それらに加えて外部からの磁場・電流印加、トランスデューサーの速度変化などの情報との相関も測定するといった自由度の高いガンマ線領域の量子光学測定が可能となったものと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Development of a measurement system enabling the reconstruction of γ-ray time spectra by simultaneous recording of energy and time information (2019)
  • Author(s): Hiroyuki Tajima, Shinji Kitao, Ryo Masuda, Yasuhiro Kobayashi, Takahiko Masuda, Koji Yoshimura and Makoto Seto
  • Journal Title: Jpn. J. Appl. Phys. Volume: 58 Issue: 10 Pages: 108001-108001
  • DOI: 10.7567/1347-4065/ab3f19
  • NAID: 210000157036
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 放射光メスバウアー分光法の基本原理の復習とこの1年の発展 (2018)
  • Author(s): 瀬戸 誠
  • Organizer: 第6回先進的放射光メスバウアー分光研究会
  • Invited
• [Presentation] 放射光メスバウアー分光法の基本原理の復習とこの1 年の発展 (2017)
  • Author(s): 瀬戸 誠
  • Organizer: 第5回先進的放射光メスバウアー分光研究会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学（名古屋市）
  • Invited
• [Remarks] 核放射物理学研究室
  • URL: https://www.rri.kyoto-u.ac.jp/NRP/
• [Remarks] 核放射物理学研究室
  • URL: http://www.rri.kyoto-u.ac.jp/NRP/research/research_index.htm