| 研究課題/領域番号 |
20K04001
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 立教大学 |
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研究代表者 |
栗田 和好 立教大学, 理学部, 教授 (90234559)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 電子散乱 / イオントラッピング / EXB イオンフィルター / MCP / ストリップ読み出し / 価数分布 / ルミノシティー / SCRIT / 電子散乱実験 / EXBフィルター / イオン輸送 / 安定核電子散乱実験 / イオントラップ / イオン分析器 / 電極分割 / マイクロチャンネルプレート（MCP) / 多価イオン / 不安定核電子散乱実験 / ExBフィルター / 核半径 / イオンアナライザー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者らは世界に先駆けて不安定原子核の基礎データである大きさ・形状を決定する電子散乱実験手法を確立し、最初の物理結果を発表した。しかし、諸外国での計画が進んでおり申請者らの独占的立場を急速に追い上げている。この手法はどの原子核にも適用できるが10の5～6乗 個/s程度の生成量の少ないデータ取得に向けては、BG除去能力を高めることと低ルミノシティーの測定精度を強化する必要がある。そこで、本研究ではBGとルミノシティーの精密測定ができる装置をくみこみ、より短寿命な不安定核の電子散乱実験を実現して原子核の真の姿を明らかにする。世界に先んじて短寿命核を測定しつくすには、本研究を今開始することが必要である。
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| 研究成果の概要 |
現在我々は不安定核理解の基盤となる大きさおよび形状をSCRIT電子散乱実験で測定している。その精度向上のためにトラップされた標的イオンと電子ビームの相互作用の時間発展を追うためのイオン分析器のアップグレードが本研究課題の主たる目標である。MCPに分割電極読み出しを組み合わせて2mmの位置精度でイオン検出が可能なプロトタイプ検出器の組立てまでこぎつけた。一方、イオン価数の時間発展については、現行のイオン分析器の調節により+1価から+17価までのXeイオンの分離に成功しており、MCP分割電極読み出しを組み込むことにより、より高精度なデータが得られる予定である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで原子核研究は安定原子核を主たる研究対象としてきた。その研究の礎となる原子核の大きさ、形といった測定は主として電子散乱実験に依存している。しかし、研究対象が世界的に不安定原子核に移行した現在、電子散乱手法を世界に先駆けて実現した我々のSCRIT実験のみが測定を行える優位な立場にある。一方、イオンを電子ビームのクーロンポテンシャルでトラップする我々の手法では、ルミノシティーの決定が最大の誤差要因となっている。本研究課題はその欠点を補強して不安定核物理の新たな展開を実現させるもので、全世界の原子核コミュニティーにとって大きなインパクトを与えるのは確実であろう。
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