固体重水素薄膜中のサマリウムミュオン原子X線のアイソトープシフト測定

• 研究課題/領域番号: 20340062
• 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: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: STRASSER Patrick (PATRICK Strasser) 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究機関講師 (20342834)
• 連携研究者: 谷口 秋洋 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (10273533)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2009年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2008年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
• キーワード: ミュオン / 固体水素 / イオン源 / ミュオンX線 / イオン注入 / 希土類元素 / サマリウム

研究概要

ミュオン移行反応により固体水素薄膜へ注入されたサマリウム同位体のミュオン原子を生成し、その同位体シフトや遷移速度に関する研究を提案した。ミュオン原子X線の同位体シフトは原子核の電荷分布を反映しており、原子核の形状が同位体間で大きく変化するサマリウム核種での同位体シフトの観測は、固体水素薄膜を用いたミュオン原子生成法の適用元素の拡大及び将来的な不安定核種への展開に向け重要な試金石となる。理研RALミュオン施設で実験が進められ、わずか数ppmの安定同位体サマリウム^<148>Smと^<152>Smが固体重水素薄膜に注入された実験において、ミュオン移行反応で生成したミュオンサマリウム原子の2p→1s遷移X線(約4.5MeV)が観測されると共に、球形核^<148>Smと変形核^<152>Sm間の同位体シフトも観測されるという非常に有望な結果が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Muon Transfer Studies in Solid D2 with Implanted Rare-Earth Ions (2010)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser, A.Taniguchi, S.Ohya, T.Matsuzaki, K.Ishida, Y.Matsuda, M.Iwasaki, K.Nagamine
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 43 ページ: 263-263
• [雑誌論文] J-PARC decay muon channel construction status (2010)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser, K.Shimomura, A.Koda, N.Kawamura, H.Fujimori, S.Makimura, Y.Kobayashi, K.Nakahara, M.Kato, S.Takeshita, M.Hiraishi, M.Miyazaki, W.Higemoto, T.U.Ito, K.Ninomiya, K.Ishida, M.K.Kubo, R.Kadono, K.Nishiyama, Y.Miyake
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 225
• [雑誌論文] J-PARC/MLF ミュオン実験の検出器 (2010)
  • 著者名/発表者名: 幸田章宏ストラッサー パトリック
  • 雑誌名: 放射線 Vol.36,No.3 ページ: 151-157
  • NAID: 10026604182
• [雑誌論文] J-PARC Decay Muon Channel Construction Status (2010)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 225
  • 査読あり
• [雑誌論文] J-PARC/MLFミュオン実験の検出器 (2010)
  • 著者名/発表者名: 幸田章宏、ストラッサーパトリック
  • 雑誌名: 放射線 巻: 36 ページ: 151-157
  • NAID: 10026604182
  • 査読あり
• [雑誌論文] J-PARC Decay Muon Channel Construction Status (2010)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muon Spectroscopy with Trace Alkaline-Earth and Rare-Earth Isotopes Implanted in Solid D2 (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser, A.Taniguchi, T.Matsuzaki, K.Ishida, Y.Matsuda, S.Ohya, M.Iwasaki, K.Nagamine
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 193 ページ: 121-127
• [雑誌論文] Alignment and Shields in the M2 Primary Proton Beamline at J-PARC (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser, Y.Miyake, N.Kawamura, S.Makimura, K.Nishiyama
  • 雑誌名: Nuclear Instruments, Methods in Physics Research A 600 ページ: 154-456
• [雑誌論文] Muon transfer studies in solid D2 with implanted alkali and alkaline-earth ions (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser, A.Taniguchi, S.Ohya, T.Matsuzaki, K.Ishida, Y.Matsuda, M.Iwasaki, K.Nagamine
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 42 ページ: 259-259
• [雑誌論文] Alignment and Shields in the M2 Primary Proton Beamline at J-PARC (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 600 ページ: 154-456
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muon Spectroscopy with Trace Alkaline-Earth and Rare-Earth Isotopes Implanted in Solid D$_2$ (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser, et al.
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 193 ページ: 121-127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muon Spectroscopy with Trace Alkaline-Earth and Rare-Earth Isotopes Implanted in Solid D$_2$ (2009)
  • 著者名/発表者名: P. Strasser, et al.
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alignment and Shields in the M2 Primary Proton Beamline at J-PARC (2009)
  • 著者名/発表者名: P. Strasser, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments, Methods in Physics Research A 600 ページ: 154-456
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muon transfer studies in solid D2 with implanted alkali and alkaline-earth ions (2008)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser, A.Taniguchi, S.Ohya, H.Mochizuki, T.Matsuzaki, K.Ishida, Y.Matsuda, M.Iwasaki, K.Nagamine
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 41 ページ: 199-199
• [雑誌論文] Preparation of ortho-para ratio controlled D2 gas for muon-catalyzed fusion (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imao, et al.
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 79 ページ: 53502-53502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed source of ultra low energy positive muons for near-surface $\mu$SR studies (2008)
  • 著者名/発表者名: P. Bakule, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 266 ページ: 335-346
  • 査読あり
• [学会発表] Present Status of the Decay Muon Channel (D-Line) at J-PARC (2011)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser
  • 学会等名: 第2回MLFシンポジウム
  • 発表場所: 高エネルギ加速器研究機構[小林ホール]、つくば
• [学会発表] Present Status of the Decay Muon Channel (D-Line) at J-PARC (2011)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser
  • 学会等名: 第2回MLFシンポジウム
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] Muonic Radioactive Atoms (2010)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser
  • 学会等名: RCNP研究会「ミューオン科学と加速器研究」
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] J-PARC Decay Muon Channel Construction Status (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教学院池袋キャンパス、東京
• [学会発表] J-PARC Decay Muon Channel Construction Status (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser
  • 学会等名: 「ASR2009」国際シンポジウム
  • 発表場所: 東海
• [学会発表] Muonic Radioactive Atoms (2009)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser
  • 学会等名: 「3N2MP at ESS」国際ワークショップ
  • 発表場所: ルント(スウェーデン)
• [学会発表] Muon Spectroscopy with Trace Alkaline-Earth and Rare-Earth Isotopes Implanted in Solid D_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: P.Strasser
  • 学会等名: 「EXA 2008」国際会議
  • 発表場所: ウィーン(オーストリア)
• [学会発表] RIKEN-RALにおけるミュオン原子生成実験の状況 (2008)
  • 著者名/発表者名: 谷口秋洋
  • 学会等名: 第5回「停止・低速不安定核ビームを用いた核分光研究」研究会
  • 発表場所: 大阪大学核物理研究センター、大阪
• [学会発表] Muon Spectroscopy with Trace Alkaline-Earth and Rare-Earth Isotopes Implanted in Solid D$_2$ (2008)
  • 著者名/発表者名: P. Strasser
  • 学会等名: EXA 2008国際会議
  • 発表場所: ウィーン(オーストリア)