• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

Development of 48Ca Production System by Laser Isotope Separation (LIS) toward the study of neutrinoless double beta decay of CANDLES.

研究課題

研究課題/領域番号 23K13124
研究種目

若手研究

配分区分基金
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
研究機関大阪大学

研究代表者

アナワット リッティロン  大阪大学, 核物理研究センター, 特任研究員 (60965763)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードCANDLES / Calcium-48 / Isotope Separation / Isotope Enrichment / Laser Isotope Separation / Enrichment
研究開始時の研究の概要

Neutrinoless double beta decay is a powerful method to understand the mysteries of the universe, especially the Majorana nature of neutrino. The key element is in 48Ca, but the production is challenging. This research aims to develop the cut-edge production method by laser isotope separation (LIS).

研究実績の概要

Calcium-48 (48Ca) is a key element used in neutrinoless double beta decay research by CANDLES. As it is costly and low abundance, we are exploring the possibility of using laser isotope separation for a mass production of 48Ca. The atomic beam production system, laser system, collection systems, and large-scale production chamber have been developed. We carried out a test with a single (80mW) blue-light laser diode and observed the shift of 40Ca and 44Ca. The displacement of 40Ca and 44Ca was 6.94 mm and 2.96 mm, respectively. However, due to the lower abundance 48Ca, we are now improving the overall performance to investigate the 48Ca separation. Multiple slave lasers that generate 2W power have achieved a production rate of 10g/year. The goal and strategy to achieve a production rate of 300 kg/year are considered.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

We are currently developing the laser isotope separation for 48Ca. The current status is the test of the production of the atomic beam system and the isotope separation by one of the six ports of the main chamber. The laser test was carried out, and 40Ca and 44Ca shifts were observed. However, due to the lower abundance of 48Ca, we are now improving the overall performance to investigate the isotope separation of 48Ca. The high-power, single-frequency laser is currently being developed, as is research into atomic beam production and recovery systems. All of the systems are required to achieve mass production of 48Ca.

今後の研究の推進方策

The plans to realize the laser isotope separation and mass production of 48Ca is to continue develop the study of the production of sheet-like atomic beam, development of collection system and the development of main chamber irradiation unit. We are now testing with single crucible, single laser, and collection system by the large main chamber. We aim to investigate the isotope separation of 48Ca with the above system. After that, we will set the high power of laser with a multiple nozzle to increase the atomic beam intensity and study the deflection of 48Ca. We aim to recovery the calcium from the collection surface and then measure the isotope ratio on each region by ICP-MS.

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] The status of $^{48}$Ca production by laser isotope separation for the study of neutrino-less double beta decay2023

    • 著者名/発表者名
      Rittirong Anawat、Umehara" "Saori、Matsuoka" "Kenji、Minami" "Yuto、Yoshida" "Sei、Ogawa" "Izumi、Hiraiwa" "Tasuku、Nakajima" "Junya、Yuhaku" "Ren、Tozawa" "Masashi、Tokita" "Shigeki、Niki" "Hideaki、Okuda" "Hironori、Uemukai" "Masahiro、Miyanaka" "Noriaki
    • 雑誌名

      PoS ICRC2023

      巻: 444 ページ: 1174-1174

    • DOI

      10.22323/1.444.1174

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Laser isotope separation to study for the neutrino-less double beta decay of <sup>48</sup>Ca2023

    • 著者名/発表者名
      Ogawa I、Hiraiwa T、Nakajima J、Yuhaku R、Tozawa M、Niki H、Tokita S、Miyanaga N、Uemukai M、Rittirong A、Umehara S、Matsuoka K、Yoshida S
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2586 号: 1 ページ: 012136-012136

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2586/1/012136

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The status of laser isotope separation (LIS) of 48Ca for the study of neutrino-less double beta decay2024

    • 著者名/発表者名
      Rittirong Anawat
    • 学会等名
      UGAP2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Laser Isotope Separation (LIS) for 48Ca toward the Study of Neutrinoless Double Beta Decay by CANDLES2024

    • 著者名/発表者名
      Rittirong Anawat
    • 学会等名
      第4回新学術「地下宇宙」若手研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] The status of laser isotope separation (LIS) of 48Ca for the study of neutrino-less double beta decay2024

    • 著者名/発表者名
      Rittirong Anawat
    • 学会等名
      第21回同位体科学会研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Current status of the laser isotope separation (LIS) of 48Ca for neutrinoless double beta decay2024

    • 著者名/発表者名
      Rittirong Anawat
    • 学会等名
      JPS Spring meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of 48Ca Production System by Laser Isotope Separation (LIS) toward the Study of Neutrinoless Double Beta Decay of CANDLES.2023

    • 著者名/発表者名
      Rittirong Anawat
    • 学会等名
      SPLG 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Status of 48Ca Production by Laser Isotope Separation for the Study of Neutrinoless Double Beta Decay2023

    • 著者名/発表者名
      Rittirong Anawat
    • 学会等名
      ICRC 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Status of 48Ca production by Laser Isotope Separation (LIS) toward the study of neutrinoless double beta decay2023

    • 著者名/発表者名
      Rittirong Anawat
    • 学会等名
      2023 Fall Meeting of AESJ
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Laser Isotope Separation (LIS) for 48Ca toward the Study of Neutrinoless Double Beta Decay by CANDLES2023

    • 著者名/発表者名
      Rittirong Anawat
    • 学会等名
      6th APS and JPS meeting (HAWAII2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Laser Isotope Separation (LIS) for 48Ca toward the Study of Neutrinoless Double Beta Decay by CANDLES2023

    • 著者名/発表者名
      Rittirong Anawat
    • 学会等名
      DBD23
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi