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トリウム-229核異性体構造の解明:高精度時計科学の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H03713
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

磯部 忠昭  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (40463880)

研究分担者 服部 香里  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (10624843)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
46,930千円 (直接経費: 36,100千円、間接経費: 10,830千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 42,770千円 (直接経費: 32,900千円、間接経費: 9,870千円)
キーワード原子核時計 / 不安定核 / RIBF / TES / トリウム / トリウム-229
研究成果の概要

これまで主に使用されてきたTESが感度のあるエネルギー領域は最大10keV程度である。本研究課題における光のエネルギーは30keVとそれに比べて高いため、最大40keV相当のX線まで測定できるTESの開発をNISTと共同のもと行った。30keVのX線への感度を高めるため、X線吸収体として金を採用し試作品の作成を進めた。
また飛行時間分別装置に設置する電子検出器の設計を行い、崩壊電子測定用シリコン検出器の準備を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

TESはゲルマニウムをはじめとする半導体検出器よりさらに分解能の良い次世代検出器として注目を浴びている。これまでTESは10keV以下のX線領域をターゲットとした研究開発が行われてきたが、本研究における極低励起準位を探索する為、より高エネルギー領域のX線をターゲットとした検出器が開発されつつある。これは本研究にとどまらず、ミューオン原子といった他のX線高精度測定への応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] NIST(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Transition-Edge Sensor Optimization for Hard X-ray Applications2021

    • 著者名/発表者名
      Yan Daikang、Yamada Shinya、et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 31 号: 5 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2021.3059972

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamical Response of Transition-Edge Sensor Microcalorimeters to a Pulsed Charged-Particle Beam2021

    • 著者名/発表者名
      Okumura Takuma、Azuma Toshiyuki、Bennett Douglas A.、Caradonna Pietro、Chiu I-Huan、Doriese W. Bertrand、Durkin Malcolm S.、Fowler Joseph W.、Gard Johnathon D.、Hashimoto Tadashi、Hayakawa Ryota、Hilton Gene C.、Ichinohe Yuto、Indelicato Paul et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 31 号: 5 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/tasc.2021.3067793

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Broadband high-energy resolution hard x-ray spectroscopy using transition edge sensors at SPring-82021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Shinya、Ichinohe Yuto、et al.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 92 号: 1 ページ: 013103-013103

    • DOI

      10.1063/5.0020642

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Shell structure of the neutron-rich isotopes Co69,71,732020

    • 著者名/発表者名
      Lokotko T. et al.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 101 号: 3 ページ: 034314-034314

    • DOI

      10.1103/physrevc.101.034314

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Microwave SQUID Multiplexer for Readout of Optical Transition Edge Sensor Array2020

    • 著者名/発表者名
      Nakada N. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 199 号: 1-2 ページ: 206-211

    • DOI

      10.1007/s10909-019-02298-0

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Optical Transition-Edge Sensor Array2020

    • 著者名/発表者名
      Toshio K. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 199 号: 1-2 ページ: 27-33

    • DOI

      10.1007/s10909-020-02367-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Half-lives of Sr73 and Y76 and the consequences for the proton dripline2019

    • 著者名/発表者名
      Sinclair L. et al.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 100 号: 4 ページ: 044311-044311

    • DOI

      10.1103/physrevc.100.044311

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Measurement of Th-229 low lying isomeric state with MRTOF+TES system at RIKEN-RIBF2019

    • 著者名/発表者名
      Tadaaki Isobe
    • 学会等名
      18th International Workshop on Low Temperature Detectors (LTD-18)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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