| 研究課題/領域番号 |
21H03740
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 分子科学研究所 |
|---|
研究代表者 |
平 義隆 分子科学研究所, 極端紫外光研究施設, 准教授 (60635803)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
|
|---|
| キーワード | 超短パルスガンマ線 / 逆トムソン散乱 / 逆コンプトン散乱 / 陽電子 / 寿命運動量相関測定法 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
ガンマ線誘起陽電子消滅寿命測定法は、バルク材料中に存在するナノ欠陥など陽電子捕獲サイトの種類と大きさや濃度を非破壊で分析できる強力なツールである。本研究では、本測定法をガンマ線誘起寿命運動量相関測定法へと進化させ、陽電子捕獲サイトとその周囲の元素同定も同時に行える究極的な測定技術を実現する。ガンマ線を用いることで従来法で顕著であるバックグラウンドを2桁近く小さくでき、試料内cm深部の測定や高温高圧など過酷環境での測定が実現できるという利点がある。研究期間内には、蓄光体の陽イオン空孔分析、金属酸化物の酸素空孔の分析、高温高圧水中のヒドロキシルラジカル分析といった新規研究を推進する。
|
| 研究実績の概要 |
令和5(2023)年度は、UVSOR-IIIにおいて開発した高純度ゲルマニウム検出器とBaF2シンチレータの検出器対が2組のガンマ線誘起寿命運動量相関測定法(Gamma-ray induced age-momentum correlation: GiAMOC)を用いて、ポジトロニウム(Ps)が形成される高純度合成石英の測定を行った。直径5 mmの鉛コリメータを通過した最大エネルギー6.6 MeVの超短パルスガンマ線を大きさ30×10×10 mmの合成石英に照射し、合成石英から発生する消滅ガンマ線のエネルギー広がりと放出時間分布を分解能12bitのデジタルオシロスコープを用いて同時測定した。
合成石英の中で陽電子は、パラPs、自由陽電子、オルソPsのいずれかの過程で消滅する。パラPsは、125 psの寿命で消滅し、オルソPsの寿命は真空中で142 nsであるが、周囲の電子とのピックオフ消滅により1～3 nsの寿命で消滅する。パラPsのエネルギー広がりはオルソPsよりも小さいため、消滅ガンマ線のエネルギースペクトルのピーク形状を表すSパラメータが大きくなる。したがって、Sパラメータは時間経過と共に減少し、1 ns以上では一定となる。
開発したGiAMOCを用いて合成石英を合計35時間測定した。計数率は6 cpsであった。測定した合成石英のSパラメータの時間経過は理論通りの変化を示しており、GiAMOCの有用性を示すことができた。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
