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液体ヘリウムを用いたイオントラップの研究

研究課題

研究課題/領域番号 07454052
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大阪大学

研究代表者

下田 正  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70135656)

研究分担者 森信 俊平  九州大学, 理学部, 教授 (50016078)
高橋 憲明  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10028152)
宮武 宇也  東京大学, 原子核研究所, 助教授 (50190799)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
1996年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1995年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
キーワード超流動ヘリウム / イオン・原子トラップ / 核スピン偏極 / レーザー光ポンピング / β遅発中性子 / スピン・パリティ / Gamow-Teller強度 / 液体ヘリウム / 氷球粒子 / snowball / イオントラップ / 核スピンの保持 / スピン偏極度 / 核磁気共鳴
研究概要

超流動液体ヘリウム中に導入された不純物イオンのまわりに形成されると考えられる氷球粒子(分極ヘリウム原子群)は、高い空間対称性を持ち、イオンの核スピンが長時間保持される可能性が高い。また、液体ヘリウムをイオンまたは中性原子のトラップとして利用することも有望と思われる。そこで、本年度はスピン偏極を飛躍的に大きくする方法の検討、および核分光への広範な応用方法ほ確立すること、を重点的に行った。具体的には、
(1)液体ヘリウム中の氷球粒子に対して、レーザー光ポンピングによって核偏極を生成する可能性についの検討したこと、
(2)核分光への応用例として、スピン偏極した核のβ遅発中性子崩壊を測定することによって、中間状態のスピン・パリティを決めることが出来ることを実証したこと、
の二点である。
前者は、トラップされた原子と液体ヘリウムとの相互作用によって光吸収線幅が広がる可能性を調査し、実験装置に必要な仕様を決定した。実際に光ポンピングが可能かどうかを来年度以降実験てはに調査する予定である。後者では、約1%程度にスピン偏極した不安定原子核17Bを高エネルギー重イオン核反応によってつくりだし、
1.β崩壊に続いて起こる中性子崩壊の同時計測
2.さらに、娘核16Cの励起状態へ崩壊する際に放出されるγ線の同時計測
を行った。実験データの詳細な解析から、中間状態である17Cの6つの励起エネルギーを新たに決定した。さらに、偏極核からのβ線の非対称度の測定から、そのうち4つの状態のスピン・パリティを決定することが出来た。そして、殻模型との比較から、このような極端に中性子過剰な核では2つの中性子間に働く対相関相互作用が、安定核のそれよりも30%程度小さいことが示唆された。
このように核分光への応用は極めて有効であることが実証されたと言える。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] S. Mitsuoka, T. Shimoda et al.: "Performance of fragment separator with homogeneously thick energy degrader" Nucl. Instr. and Meth.A372. 489-500 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 下田 正: "液体ヘリウムを用いたイオン/中性原子のトラップ" 京大原子炉研究報告書. KURRI-TR. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 谷本明佳: "スピン偏極した中性子過剰核17Bのβ-delayed中性子崩壊:実験方法" 京大原子炉研究報告書. KURRI-TR. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山本佳史: "スピン偏極した中性子過剰核17Bのβ-delayed中性子崩壊:解析結果" 京大原子炉研究報告書. KURRI-TR. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimoda et al.: "Preservation of nuclear spin polarization of 12B in superfluid helium" Nuclear Physics. A588. 235c-240c (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mitsuoka et al.: "Performance of fragment separator with homogeneously thick energy degrader" Nuclear Instruments and Methods in Physics Reserach. A372. 489-500 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mitsuoka,T.Shimoda et al.: "Performance of fragment separator with homogeneously thick energy degrader" Nucl.Instr.and Meth.A372. 489-500 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 下田 正: "液体ヘリウムを用いたイオン/中性原子トラップ" 京大原子炉研究報告書. KURRI-TR-. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 谷本明佳: "スピン偏極した中性子過剰核17Bのβ-delayed中性子崩壊:実験方法" 京大原子炉研究報告書. KURRI-TR-. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 山本佳史: "スピン偏極した中性子過剰核17Bのβ-delayed中性子崩壊:解析結果" 京大原子炉研究報告書. KURRI-TR-. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimoda et al.: "Preservation of nuclear spin polarization of 12B in superfluid helium" Nuclear Physics. A588. 235c-240c (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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