蓄積リング実験および原子核実験用の窓なし固体パラ水素標的の開発

• 研究課題/領域番号: 23340078
• 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: 石元 茂 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (50141974)
• 研究分担者: 鈴木 祥仁 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 専門技師 (00391722) ; 澤田 真也 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (70311123) ; 小沢 顕 筑波大学, 数理物質科学科(系), 教授 (80260214) ; 今井 伸明 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (80373273)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円); 2013年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2012年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2011年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: 原子核実験 / 固体水素標的 / 固体重水素標的 / 低温 / 個体重水素標的 / 原子核（実験） / 固体パラ水素標的 / 固体水素昇華圧 / 原子核(実験)

研究概要

窓なし固体水素(重水素)ターゲットを用いた実験(IRIS)をカナダのTRIUMFにおいて行った。この固体水素ターゲットの厚さは 50～100 micron である。真空中で小型GM冷凍機により4 K以下に冷却された低温の純銀箔（t=5 micron）表面上に室温の水素ガスを吹き付けて固体水素薄膜を作成した。
実験中はビームを用いてターゲットでのエネルギーロスを測定し厚さを常時モニターした。ターゲット厚さが固体水素の場合は 8～24時間で半減したので、厚さが約1/2になる毎に水素ターゲットを作成し直した。固体重水素の場合は厚さの減少をエネルギーロスで観測できないほど蒸発量が少なかった。

研究成果

• [雑誌論文] Density distribution of ^<14>Be from reaction cross-section measurements (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Moriguchi, A. Ozawa, S. Ishimoto, Y. Abe, M. Fukuda, I. Hachiuma, Y. Ishibashi, Y. Ito, T. Kuboki, M. Lantze, D. Nagae, K. Namihira, D. Nishimura, T. Ohtsubo, H. Ooishi, T. Suda, H. Suzuki, T. Suzuki, M. Takechi, K. Tanaka, T. Yamaguchi
  • 雑誌名: Nucl. Phys 巻: A929 ページ: 83-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge-changing cross sections of ^<30>Ne, ^<32,33>Na with a proton target (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Ozawa, S. Ishimotoほか
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: C89 号: 4 ページ: 44602-44602
  • DOI: 10.1103/physrevc.89.044602
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 2.5m long liquid hydrogen target for COMPASS (2014)
  • 著者名/発表者名: E. Bielert, J. Bremer, N. Doshita, R. Geyer, R. Hashimoto, N. Horikawa, S. Ishimoto, T. Iwata, K. Kondo, G.K. Mallot, H. Matsuda, T. Matsuda, Y. Miyachi, G. Nukazuka, O. Pirotte, H. Suzuki, S. Suzuki, B. Vullierme
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Meth 巻: A746 ページ: 20-20
  • DOI: 10.1016/j.nima.2014.01.067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Density distributions of ^<11>Li deduced from reaction cross-section measurements (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Moriguchi, A. Ozawa, S. Ishimoto, Y. Abe, M. Fukuda, I. Hachiuma, Y. Ishibashi, Y. Ito, T. Kuboki, M. Lantz, D. Nagae, K. Namihira, D. Nishimura, T. Ohtsubo, H. Ooishi, T. Suda, H. Suzuki, T. Suzuki, M. Takechi, K. Tanaka, and T. Yamaguchi
  • 雑誌名: Phys.Rev 巻: C88 号: 2 ページ: 24610-24610
  • DOI: 10.1103/physrevc.88.024610
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterisation of the muon beams for the Muon Ionisation Cooling Experiment (2013)
  • 著者名/発表者名: MICE Collaboration (D. Adams (Rutherford) et al.)
  • 雑誌名: Eur.Phys.J. 巻: C73 号: 10 ページ: 2582-2596
  • DOI: 10.1140/epjc/s10052-013-2582-8
  • 査読あり
• [学会発表] TRIUMF-ISAC2 における陽子非弾性散乱による^<11>Li の低励起状態探索実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中純貴, Rituparna Kanungo, Alisher Sanetullaev, 石元茂
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] d(K-,n)反応によるΛ(1405)粒子の精密分光実験のための液体重水素標的開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川崎新吾, 野海博之, 飯尾雅実, 石元茂, 鈴木祥仁, 佐藤将春
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大
  • 年月日: 2013-09-21
• [学会発表] TRIUMF-IRIS 実験用窓なし固体水素ターゲットの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石元茂, 小澤顕, 小林俊雄, 鈴木祥仁, 田中純貴, 谷畑勇夫, 森本喜三夫, Alisher Sanetullaev, Rituparna Kanungo
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] d(K-,n)反応によるΛ(1405)粒子の精密分光実験のための液体重水素標的開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川崎新吾, 野海博之, 飯尾雅実, 石元茂, 鈴木祥仁, 佐藤将春
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季次大会
  • 発表場所: 京都産業大
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] CERN-COMPASS 大型水素標的に用いるナノ銀コート加工CFRP の輻射率測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐健祐, 岩田高広, 石元茂, 近藤薫, 鈴木肇, 堂下典弘, 糠塚元気, 橋本亮, 堀川直顕, 松田達郎, 松田洋樹, 宮地義之
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] COMPASS-GPD プログラムのための大型水素標的の製作 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堂下典弘, 岩田高広, 石元茂, 近藤薫, 鈴木肇, 糠塚元気, 橋本亮, 堀川直顕, 松田達郎, 松田洋樹, 宮地義之
  • 学会等名: 日本物理学会2012年第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 2.5m 長液体水素標的を用いた2012年COMPASS-DVCS 実験の報告 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩田高広, 石元茂, 近藤薫, 鈴木肇, 堂下典弘, 糠塚元気, 橋本亮, 堀川直顕, 松田達郎, 松田洋樹, 宮地義之
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] d(K-,n)反応によるΛ(1405)粒子の精密分光実験のための液体重水素標的開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川崎新吾, 野海博之, 飯尾雅実, 石元茂, 鈴木祥仁, 佐藤将春
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] d(K-,n)反応による∧(1405)粒子の精密分光実験のための液体重水素標的開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川崎新吾
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 2 中性子ハロー核^<11>Li, ^<14>Be の密度分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森口哲朗, 小沢顕, 石元茂, 阿部康志, 福田光順, 八馬功, 石橋陽子, 伊藤由太, 久保木隆正, Mattias Lantz, 長江大輔, 波平晃佑, 西村太樹, 大坪隆, 大石寛人, 須田利美, 鈴木宏, 鈴木健, 武智摩耶, 田中鐘信, 山口貴之
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 18pSK-7 2中性子ハロー核11Li,14Beの密度分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森口哲朗
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学(青森県)
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] J-PARC E13 実験用液体ヘリウムターゲットの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石元茂, 鵜養美冬, 小池武志, 白鳥昂太郎, 鈴木祥仁, 田村裕和, 山本剛史
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 16pSK-3 J-PARC E13実験用液体ヘリウムターゲットの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石元茂
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 弘前大学(青森県)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] TRIUMF-IRIS実験用窓なし固体水素ターゲットの開発
  • 著者名/発表者名: 石元茂，小澤顕，鈴木祥仁ほか
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] d(K,n)反応によるΛ(1405)粒子の精密分光実験のための液体水素標的開発
  • 著者名/発表者名: 川崎新吾，石元茂，鈴木祥仁ほか
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] TRIUMF-ISAC2における陽子非弾性散乱による11Liの低励起状態探索実験
  • 著者名/発表者名: 田中純貴、石元茂ほか
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] 2.5m長液体水素標的を用いた2012年COMPASS-DVCS実験の報告
  • 著者名/発表者名: 岩田高広
  • 学会等名: 2013年春：日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] CERN-COMPASS大型水素標的に用いるナノ銀コート加工CFRPの輻射率測定
  • 著者名/発表者名: 五十嵐健祐
  • 学会等名: 2013年春：日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] d(K-,n)反応によるΛ(1405)粒子の精密分光実験のための液体重水素標的開発
  • 著者名/発表者名: 川崎新吾
  • 学会等名: 2012年秋：日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大