| 研究課題/領域番号 |
22K18127
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
小川原 亮 京都大学, 化学研究所, 助教 (00807729)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
|
|---|
| キーワード | アクティブ標的 / 不安定核 / 内部標的 / ビームリサイクル / 重イオン蓄積リング / MCP / 加速器 / 原子核物理 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
原子核科学の大きな夢の一つは、安定の島元素を合成し殻構造による原子核の存在限界を検証することである。それには中性子過剰な不安定核 (RI) 同士の融合反応が必須だが、既存の技術では不可能である。また近年稀少な RI においても精密な核反応研究の要求が高まっているが、RI 生成量の乏しさのため極めて難しい。我々はこれらの問題を克服する可能性を持つビームリサイクルという重イオン蓄積リングを用いた新しい量子ビーム技術開発を開始した。必要となる要素技術の要求仕様はシミュレーション研究で明らかにしており、本研究ではその中の一つであるアクティブ内部標的を開発する。
|
| 研究成果の概要 |
ビームリサイクルとは生成数の少ない稀少な不安定核に対して精密な核反応研究を実現するために開発された技術である。ビームリサイクルでは不安定核を重イオン蓄積リングに蓄積し、核反応するまで内部標的に衝突させ続ける。しかし標的通過時にエネルギー分散と角度分散は増大していき蓄積が困難となる。それらの分散補正のために、蓄積粒子の情報を取得し適切なフィードバック信号を作成するためのアクティブ内部標的（IAT）の開発を行った。本研究ではMCPを用いたIATのプロトタイプ機と信号処理系の回路を開発し、その性能を評価した。その結果、IATに必要な仕様を明らかにし、また実装可能な信号処理系回路の開発に成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発したIAT、及びフィードバック用回路は新しい量子ビーム技術であるビームリサイクルに必要不可欠であり、その技術開発を大きく進展させるものである。ビームリサイクルの開発が進むことで今まで実現困難であった不安定核実験が可能になるため、その根幹技術の一つであるIAT、及びフィードバック用回路の開発には大きな学術的意義がある。また、ビームリサイクルは生成した不安定核を無駄なく使用するための技術であり、ビームリサイクルと同様の実験を既存の方法で行う場合よりも消費電力が大きく改善される可能性が高いという社会的意義がある。
|
