ｒ過程経路上の中性子１２６近傍核の高純度かつ高効率分離収集用ガスセルの開発

• 研究課題/領域番号: 24740180
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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: 平山 賀一 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, 助教 (30391733)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 国際情報交換 / ベルギー / 元素合成 / アルゴンガスセル / レーザー共鳴イオン化 / ガスセル

研究概要

中性子数126の中性子過剰核の寿命測定することで、宇宙での早い中性子捕獲反応による重元素合成過程の謎を解明することができる。そのために必要な単一原子核分離生成用アルゴンガスセルを開発した。流体シミュレーションを元に設計したガスセルを製作し、その基本性能を、ガスセル内に設置したフィラメントを使用したオフライン試験および理化学研究所の加速器で加速されたビームを用いたオンライン試験で調べ、目標の性能を達成するように改良した。その結果、世界最速となるアルゴンガス輸送時間200ミリ秒で引出効率0.15%、純度98%以上で単一原子核ビームの生成に成功した。目的とする不安定核の寿命測定が可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Ionization cross section measurements for autoionizing states of iridium and rhenium (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirayama Y., Mukai M., Watanabe Y., Imai N., Ishiyama H., Jeong S.-C., Miyatake H., Oyaizu M., Matsuo Y., Sonoda T., Wada M
  • 雑誌名: J. Physics B 巻: 47 号: 7 ページ: 0752011-8
  • DOI: 10.1088/0953-4075/47/7/075201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Present Status of KEK Isotope Separation System (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama(計14名)
  • 雑誌名: European Physical Journal Web conference 巻: 66巻 ページ: 110171-4
  • DOI: 10.1051/epjconf/20146611017
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-gas-cell laser ion source for KEK isotope separation system (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Mukai, Y. Hirayama(計9名)
  • 雑誌名: Review of Scientific Instrument 巻: 85巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Off-line test of the KISS gas cell (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirayama Y.,Watanabe Y.X., Imai N., Ishiayma H., Jeong S.C., Miyatake H., Oyaizu M., Kim Y.H., Mukai M., Matsuo Y., Sonoda T., Wada M., Mark H., Kudryavstev Y., Van Duppen P
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Meth 巻: 317 ページ: 480-483
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.06.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of collisions of 136Xe + 198Pt for the KEK isotope separator (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Y.X., Hirayama Y., Imai N., Ishiyama H., Jeong S.C., Miyatake H., Clement E., de France G., Navin A., Rejmund M., Schmit C., Pollarolo G., Corradi L., Fioretto E., Motanari D., Choi S.H., Kim Y.H., Song J.S., Niikura M., Suzuki D., Nishibata H., Takatsu J.
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Meth 巻: B 317 ページ: 752-755
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.04.036
  • 査読あり
• [学会発表] beta-decay spectroscopy of r-process nuclei with N=126 at KISS (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama
  • 学会等名: The 12^<th> International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Development of KEK Isotope Separation System I (2013)
  • 著者名/発表者名: 平山賀一
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] Development of the KISS ga cell (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama
  • 学会等名: The 11^<th> IGISOL Workshop
  • 発表場所: ユバスキュラ大学(フィンランド)
• [学会発表] Present status of the KEK isotope separation system (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama
  • 学会等名: The 25^<th> International Nuclear Physics Conference (INPC2013)
  • 発表場所: フィレンツェ国際会議場(イタリア)
• [学会発表] beta-decay spectroscopy of r-process nuclei with N=126 at KISS (2013)
  • 著者名/発表者名: 平山 賀一
  • 学会等名: The 12th International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Development of the KISS gas cell (2013)
  • 著者名/発表者名: 平山 賀一
  • 学会等名: The 11th IGISOL Workshop (Conference on Stopping and Manipulation of Ions, SMI-13)
  • 発表場所: ユバスキュラ大学(フィンランド)
• [学会発表] Present status of the KEK isotope separation system (2013)
  • 著者名/発表者名: 平山 賀一
  • 学会等名: The 25th International Nuclear Physics Conference (INPC2013)
  • 発表場所: FIRENZE (ITALY)
• [学会発表] On and Off-line test results of the KISS gas cell (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama
  • 学会等名: Workshop on low-energy radioactive isotope beam production by in-gas laser ionization for decay spectroscopy at RIKEN
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] On and Off-line test results of the KISS gas cell (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama
  • 学会等名: The 16^<th> IUPAPA International conference on electromagnetic isotope separators and techniques related to their applications (EMIS2012)
  • 発表場所: 松江くにびきメッセ
• [学会発表] Spectroscopy of r-process nuclei with N=126 by KISS (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama
  • 学会等名: Workshop on"Gas-cell-based laser ionization spectroscopy developments"
  • 発表場所: ルーバンカトリック大学(ベルギー)
  • 招待講演
• [学会発表] Spectroscopy of r-process nuclei with N=126 by KISS (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama
  • 学会等名: Workshop on “Gas-Cell-based Laser Ionization Spectroscopy Developments”
  • 発表場所: KU Leuven, Belgium
  • 招待講演
• [学会発表] On and Off-line test results of the KISS gas cell (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama
  • 学会等名: The 16th IUPAP International Conference on Electromagnetic Isotope Separators and Techniques Related to Their Applications (EMIS2012)
  • 発表場所: Matsue, Japan
• [学会発表] On and Off-line test results of the KISS gas cell (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama
  • 学会等名: Workshop on Low-Energy Radioactive Isotope Beam (RIB) Production by In-Gas Laser Ionization for Decay Spectroscopy at RIKEN
  • 発表場所: RIKEN, Japan
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://kekrnb.kek.jp
• [備考] KEK 短寿命核グループのホームページ
  • URL: http://kekrnb.kek.jp
• [備考] KEK短寿命核グループ
  • URL: http://kekrnb.kek.jp/