超音速ガスジェットレーザー分光法を用いた新しい電磁モーメント測定手法の確立

• 研究課題/領域番号: 25707022
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 園田 哲 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 仁科センター研究員 (60525583)
• 連携研究者: 富田 英生 名古屋大学, 工学部エネルギー量子計測工学, 准教授 (20432239) ; 飯村 秀紀 原子力研究機構, 原子力科学研究部門原子力基礎工学研究センター, 研究員 (10343906)
• 研究協力者: 和田 道治 BigRIPSチーム ; 片山 一郎 BigRIPSチーム ; 小島 隆夫 BigRIPSチーム ; 谷垣 実 BigRIPSチーム ; 新井 史也 BigRIPSチーム ; 新井 重昭 BigRIPSチーム ; 伊藤 由太 BigRIPSチーム ; 上蓑 義朋 BigRIPSチーム ; 田中 鐘信 BigRIPSチーム ; 岡田 邦宏 BigRIPSチーム ; Volker Sonnenschein BigRIPSチーム ; Ferrer Rafael BigRIPSチーム ; Reponen Mikael BigRIPSチーム ; Rosenbusch Marco BigRIPSチーム ; Schury Peter BigRIPSチーム ; Koudriavtsev Yuri BigRIPSチーム ; Huyse Mark BigRIPSチーム ; Van Duppen Piet BigRIPSチーム
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
• キーワード: 超音速ガスジェット / レーザー分光 / ガスキャッチャー / フラグメントセパレータ / 低速ＲＩビーム / 核モーメント / レーザー共鳴イオン化 / パラサイト実験 / レーザー核分光 / 共鳴イオン化 / ガスジェット分光 / ガスセル / ガスジェット

研究成果の概要

理化学研究所仁科加速器研究センターにある超伝導RIビーム分離生成装置BigRIPS第2焦点面スリット部分で除去されるＲＩビームを収集して低速ＲＩビームを生成する世界に前例のない装置(パラサイトレーザーイオン源:PALIS)を考案し完成させた。この装置は共鳴イオン化によって低速ＲＩビームを生成することと超音速ガスジェットレーザー分光法を用いた電磁モーメント測定実験を行う両面を備える。これまで当PALIS装置を用いた実験がBigRIPSメイン実験と干渉なく共存できることを証明した。これによりBigRIPSが生成する世界最高強度のＲＩビームを使って広範囲な電磁モーメント測定に着手する体制を確立した。

研究成果

• [国際共同研究] ユバスキラ大学(フィンランド)
• [国際共同研究] University of Jyvaskyla(フィンランド)
• [国際共同研究] K.U.Leuven(ベルギー)
• [雑誌論文] 70 m laser beam transport for RIBF-PALIS experiment (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Sonoda, Hideki Iimura, Mikael Reponen, Michiharu Wada, Ichiro Katayama, Volker Sonnenschein, Takahide Takamatsu, Hideki Tomita, Takao Kojima
  • 雑誌名: Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] A gas circulation and purification system for gas-cell-based low-energy RI-beam production (2016)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Sonoda, Tadashi Tsubota, Michiharu Wada, Ichirou Katayama, Takao Kojima他
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parasitic production of low-energy RI-beam at RIKEN BigRIPS (2015)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Sonoda, Michiharu Wada, Ichirou Katayama他
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6
  • DOI: 10.7566/jpscp.6.030122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parasitic production of low-energy RI-beam at RIKEN BigRIPS (2015)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Sonoda, Michiharu Wada, Ichirou Katayama, Hideki Iimura他
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a gas cell-based laser ion source for RIKENPALIS (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sonoda, M. Wada, H. Tomita, C. Sakamoto, T. Takatsuka, T. Noto, H. Iimura, Y. Matsuo, T. Kubo, T. Shinozuka, T. Wakui, H. Mita, S. Naimi, T. Furukawa, Y. Itou, P. Schury, H. Miyatake, S. Jeong, H. Ishiyama, Y. Watanabe, Y. Hirayama
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 216 号: 1-3 ページ: 103-107
  • DOI: 10.1007/s10751-013-0817-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of High Resolution Resonance Ionization Mass Spectrometry (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Takatsuka, H. Tomita, T. Sonoda, V. Sonnenschein, C. Sakamoto, H. Mita, T. Noto, C. Ito, S. Maeda, T. Iguchi, M. Wada, K. Wendt, I. Moore
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 216 号: 1-3 ページ: 41-46
  • DOI: 10.1007/s10751-013-0824-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of resonance ionization in a supersonic gas-jet for studies of short-lived and long-lived radioactive nuclei (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Takatsuka, H. Tomita, V. Sonnenschein, T. Sonoda, Y. Adachi, C. Sakamoto, H. Mita, T. Noto, C. Ito, S. Maeda, T. Iguchi, M. Wada, K. Wendt, I. Moore
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 巻: 317 ページ: 586-589
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.05.054
  • 査読あり
• [学会発表] Current status of PALIS (2017)
  • 著者名/発表者名: 園田 哲
  • 学会等名: 第9回停止・低速RIビームを用いた核分光研究会」&「2017超重元素の科学研究会」合同研究会
  • 発表場所: 茨城県東海村
  • 年月日: 2017-03-05
• [学会発表] Parasitic low-energy RI-beam production using in gas laser ionization and spectroscopy technique at RIKEN/PALIS (2016)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Sonoda
  • 学会等名: The 12th International Conference on Stopping and Manipulation of Ions and related topics (SMI-2016)
  • 発表場所: Lanzhou, China
  • 年月日: 2016-06-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ＲＩＢＦにおけるパラサイト低速ＲＩビーム生成とガスジェットレーザー核分光の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 園田 哲
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2015-09-27
• [学会発表] Development of the parasitic production of low-energy RI-beam and gas-jet nuclear laser spectroscopy at RIKEN BigRIPS (2015)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Sonoda
  • 学会等名: The 7th International Conference on Laser Probing (LAP2015)
  • 発表場所: ミシガン州立大学
  • 年月日: 2015-06-08
  • 国際学会
• [学会発表] 放射性核種分析のための高分解能共鳴イオン化分光法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 富田英生，高松峻英，古田雄仁，能任琢真，クラウス ベント,フォルカ ゾネンシャイン，中村 敦，井口哲夫，トビアス コロン，園田 哲，和田道治
  • 学会等名: 第7５回応用物理学会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] Parasitic production of low-energy RI-beam at RIKEN BigRIPS (2014)
  • 著者名/発表者名: Ｔｅｔｓｕ Ｓｏｎｏｄａ
  • 学会等名: Advances in Radioactive Isotope Science" (ARIS2014)
  • 発表場所: ITO International Research Center, on the campus of the University of Tokyo
  • 年月日: 2014-06-04
• [学会発表] RIBF-SLOWRI共鳴イオン化レーザーイオン源(PALIS)の開発とレーザー核分光への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 園田哲，和田道治，飯村秀紀，上野秀樹，富田英生 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] Parasitic production of slow RI-beam from BigRIPS by laser ionization gas catcher (2013)
  • 著者名/発表者名: Ｔ．Ｓｏｎｏｄａ，Ｍ．Ｗａｄａ，Ｉ． Ｋａｔａｙａｍａ， Ｈ．Ｉｉｍｕｒａ 他
  • 学会等名: International Expert Meeting on In-Flight Separators and Related Issues Challenges and Solutions of the Present & Future Facilities
  • 発表場所: 和光市、理化学研究所仁科記念棟
• [学会発表] 高繰り返し率注入同期チタンサファイアレーザーの放射性核種分光分析への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 足立義貴,富田英生,Volker Sonnenschein，高塚卓旦，古田雄仁, Sebastian Raeder，Thomas Fischbach，Amin Hakimi，Johannes Rossnagel，Klaus Wendt，Norbert Trautmann，能任琢真，井口哲夫，園田 哲，和田道治
  • 学会等名: 第74 回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス
• [学会発表] 中性子ドシメトリに向けた核異性体選択的ガスジェットレーザー共鳴イオン化に基づく93mNb微量分析法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高塚卓旦，富田英生，フォルカ ゾネンシャイン，園田 哲，能任琢真，足立義貴，伊藤主税，前田茂貴，井口哲夫，和田道治 他
  • 学会等名: 第74 回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス