低エネルギー不安定核ビーム実験用の薄膜偏極陽子標的の開発

• 研究課題/領域番号: 25800155
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 坂口 聡志 九州大学, 理学研究院, 助教 (70569566)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 原子核(実験) / 原子核(理論) / 不安定核 / スピン偏極 / 弾性散乱 / 共鳴弾性散乱 / 偏極分解能 / 偏極標的 / 共鳴散乱

研究成果の概要

スピン偏極陽子による低エネルギー核反応を用いた不安定核研究を実現するため、高温低磁場で動作する偏極陽子固体標的の開発を行った。真空中で安定なp-タフェニルを材質とした標的を製作し、高温での昇華を用いた薄膜化手法を開発した。標的の性能向上のため、大面積化(直径24mm)を行い、新波長レーザー(556nm)の導入により高偏極度化を実現した。また、炭素9-陽子共鳴弾性散乱のテスト実験を遂行し、低エネルギー炭素9ビームの開発と、窒素10の質量など低位状態の性質を明らかにした。さらに大面積化した偏極陽子固体標的を用いて、中高エネルギーにおけるヘリウム６-陽子弾性散乱のスピン非対称を測定した。

研究成果

• [国際共同研究] 慶北大学(韓国)
• [国際共同研究] IPN Orsay(フランス)
• [国際共同研究] Oak Ridge National Laboratory(米国)
• [国際共同研究] University of Hong Kong/Beihang University(中国)
• [雑誌論文] Studies of Unstable Nuclei with Spin-Polarized Proton Target (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sakaguchi, Tomohiro Uesaka, Takashi Wakui, Sergey Chebotaryov, Tomomi Kawahara, Shoichiro Kawase, Evgeniy Milman, Tsz Leung Tang, Kenichiro Tateishi and Takashi Teranishi
  • 雑誌名: Proceedings of International Symposium on Spin Physics (SPIN2014), International Journal of Modern Physics: Conference Series 巻: 40 ページ: 1660071-1660071
  • DOI: 10.1142/s2010194516600715
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Study of Three-Nucleon Force Effect via Few-Nucleon Scattering (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Wada, K. Sekiguchi, U. Gebauer, J. Miyazaki, T. Taguchi, M. Dozono, H. Sakai, N. Sakamoto, M. Sasano, Y. Shimizu, H. Suzuki, T. Uesaka, S. Kawase, Y. Kubota, C. S. Lee, T. L. Tang, K. Yako, Y. Maeda, K. Miki, H. Okamura, S. Sakaguchi, T. Wakasa
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics: Conference Series 巻: 40 ページ: 1660070-1660070
  • DOI: 10.1142/s2010194516600703
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of Neutron Polarization Measurement System for Studying NN interaction in Nuclear Medium (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Yasuda, T. Wakasa, M. Dozono, T. Fukunaga, S. Gotanda, K. Hatanaka, Y. Kanaya. Y. Maeda, Y. Maeda, K. Miki, Y. Nishio, T. Noro, K. Ohnaka, S. Sakaguchi, Y. Sakemi, K. Sekiguchi, A. Tamii, T. Taguchi and Y. Wada
  • 雑誌名: Proceedings of International Symposium on Spin Physics (SPIN2014), International Journal of Modern Physics: Conference Series 巻: 40 ページ: 1660073-1660073
  • DOI: 10.1142/s2010194516600739
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Spin Studies in Few-Body Systems at Nuclotron (2016)
  • 著者名/発表者名: V. P. Ladygin, I. Dobrin, V. V. Fimushkin, S. Sakaguchi et al.
  • 雑誌名: Proceedings of International Symposium on Spin Physics (SPIN2014), International Journal of Modern Physics: Conference Series 巻: 40 ページ: 1660074-1660074
  • DOI: 10.1142/s2010194516600740
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Inverse kinematics (p,n) reaction studies using the WINDS slow neutron detector and the SAMURAI spectrometer (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Yasuda et al.,
  • 雑誌名: Nucl. Instr. Meth. B 巻: 未定 ページ: 393-396
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2016.02.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dependence of spin-polarized proton target performance on microwave resonator thickness parameter and operation temperature (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Chebotaryov, S. Sakaguchi et al.
  • 雑誌名: RIKEN Accel. Prog. Rep. 巻: 49 ページ: 174-174
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Production of low-energy 4.17 MeV/nucleon 9C beam with polyethylene degrader at RIPS (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Milman, T. Teranishi, S. Sakaguchi et al.
  • 雑誌名: RIKEN Accel. Prog. Rep. 巻: 49 ページ: 160-160
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of the He-filling system for the SAMURAI spectrometer (2016)
  • 著者名/発表者名: V. Panin, S. Chebotaryov, S. Sakaguchi et al.
  • 雑誌名: RIKEN Accel. Prog. Rep. 巻: 49 ページ: 168-168
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Study of Gamow-Teller transitions from 132 Sn via the (p, n) reaction at 220 MeV/u in inverse kinematics (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Sasano, J. Yasuda, S. Sakaguchi, et al.
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 107 ページ: 06003-06003
  • DOI: 10.1051/epjconf/201610706003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of Polarized Proton Target for Low-Energy Experiments at RIKEN (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Milman, S. Sakaguchi, S. Chebotaryov, T. Kawahara, K. Tateishi, T. Teranishi and T. Uesaka
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6
  • DOI: 10.7566/jpscp.6.030129
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Experimental Plan for Elastic Scattering of Polarized Protons from Neutron-Rich 6He Isotopes at 200 MeV/nucleon (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Chebotaryov, S. Sakaguchi, T. Kawahara, E. Milman, K. Tateishi and T. Uesaka
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6
  • DOI: 10.7566/jpscp.6.030024
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Design of a thin-film polarized proton target system for low-energy RI beam experiments (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Milman, S. Sakaguchi et al.,
  • 雑誌名: RIKEN Accel. Prog. Rep. 2014 巻: 48 ページ: 24-24
  • 国際共著
• [雑誌論文] Microwave system development of enlarged spin-polarized proton target for RI beam experiments (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Chebotaryov, S. Sakaguchi et al.,
  • 雑誌名: RIKEN Accel. Prog. Rep. 2014 巻: 48 ページ: 224-224
  • 国際共著
• [雑誌論文] Kinetic Parameters of Photo-Excited Triplet State of Pentacene Determined by Dynamic Nuclear Polarization (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kawahara, S. Sakaguchi, K. Tateishi, T. L. Tang, and T. Uesaka
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 84 号: 4 ページ: 044005-044005
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.044005
  • NAID: 40020425877
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Shallow and diffuse spin-orbit potential for proton elastic scattering from neutron-rich helium isotopes at 71 MeV/nucleon (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi et al.
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 2013 巻: 47 ページ: 15-15
• [雑誌論文] Proton polarization in photo-excited aromatic molecule at room temperature enhanced by intense optical source and temperature control (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi et al.
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 2013 巻: 47 ページ: 190-190
• [雑誌論文] β-NMR measurement of unstable nuclei with cross-polarization technique (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kawahara, S. Sakaguchi et al.
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 2013 巻: 47 ページ: 188-188
• [雑誌論文] Development of enlarged spin-polarized proton target for RI beam experiments (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Chebotaryov, S. Sakaguchi et al.
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 2013 巻: 47 ページ: 187-187
• [雑誌論文] Design of experiment for search of 10N resonances with resonant scattering of 9C off polarized proton (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Milman, S. Sakaguchi et al.
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 2013 巻: 47 ページ: 24-24
• [雑誌論文] Shallow and diffuse spin-orbit potential for proton elastic scattering from neutron-rich helium isotopes at 71 MeV/nucleon (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi, T. Uesaka,N. Aoi,Y. Ichikawa,K. Itoh,M. Itoh,T. Kawabata,T. Kawahara,Y. Kondo,H. Kuboki,T. Nakamura,T. Nakao,Y. Nakayama,H. Sakai,Y. Sasamoto, K. Sekiguchi,T. Shimamura,Y. Shimizu,and T. Wakui
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 巻: 47
• [雑誌論文] Proton polarization in photo-excited aromatic molecule at room temperature enhanced by intense optical source and temperature control (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi, T. Uesaka, T. Kawahara, T. Ogawa, L. Tang, T. Teranishi, Y. Urata, S. Wada, and T. Wakui
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 巻: 47
• [雑誌論文] Proton polarization in photo-excited aromatic molecule at room temperature enhanced by intense optical source and temperature control (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi, T. Wakui, 他7名
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. And Methods B 巻: 317 ページ: 679-684
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.07.067
  • 査読あり
• [学会発表] Status of data analysis from experiment on p-6He elastic scattering at 200 MeV/nucleon (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Chebotaryov, S. Sakaguchi for SAMURAI13 Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: Osaka University
• [学会発表] Search for 10N resonances with 9C+p resonant scattering (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Milman, T. Teranishi, S. Sakaguchi et al.
  • 学会等名: JPS 71th Annual Meeting
  • 発表場所: Sendai, Miyagi, Japan
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] Recent and future development of polarized proton target (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi
  • 学会等名: Nuclear physics with Triplet-DNP technique and its application
  • 発表場所: Ito, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2016-01-08
  • 国際学会
• [学会発表] Polarized proton target at SAMURAI: Elastic scattering of 6He from polarized proton (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi for SAMURAI13 Collaboration
  • 学会等名: SAMURAI International Collaboration Workshop 2016
  • 発表場所: Kyushu University
  • 国際学会
• [学会発表] Experiment on elastic scattering of polarized protons from neutron-rich 6He isotopes at 200 MeV/nucleon (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Chebotaryov, S. Sakaguchi for SAMURAI13 Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: Miyazaki University
• [学会発表] Search for low-lying resonances in 10N structure via 9C + p resonant scattering (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Milman, T. Teranishi, S. Sakaguchi for RRC27 Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: Miyazaki University
• [学会発表] Elastic scattering of neutron-rich 6He nuclei from polarized protons at 200 A MeV (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Chebotaryov, S. Sakaguchi for SAMURAI13 Collaboration
  • 学会等名: 22nd International Spin Symposium
  • 発表場所: University of Illinois (USA)
  • 国際学会
• [学会発表] Elastic scattering with spin-polarized proton target (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi
  • 学会等名: 25th Anniversary of RIKEN-Projectile Fragment Separator (RIPS25)
  • 発表場所: Shonan Village Center, Kanagawa, Japan
  • 年月日: 2015-12-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Studies of unstable nuclei with spin-polarized proton target (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi et al.
  • 学会等名: The 21st International Symposium on Spin Physics (SPIN2014)
  • 発表場所: Beijing University
  • 年月日: 2014-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] Solid polarized proton target for radioactive ion beam experiments (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi et al.
  • 学会等名: The Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan (Hawaii2014)
  • 発表場所: Hawaii, U.S.
  • 年月日: 2014-10-11
• [学会発表] Spin-asymmetry measurement in proton resonant scattering from unstable nuclei (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi et al.
  • 学会等名: 8th International Workshop on Direct Reactions with Exotic Beams (DREB2014)
  • 発表場所: Darmstadt, Germany
  • 年月日: 2014-07-04
• [学会発表] Study of radioactive isotopes at low incident energy with solid polarized proton target (poster presentation) (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi et al.
  • 学会等名: The 2nd Conference on Advances in Radioactive Isotope Science (ARIS2014)
  • 発表場所: University of Tokyo
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-06
• [学会発表] 陽子弾性散乱のアイソスピン空間への拡張で探る中性子スキン厚と状態方程式 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂口聡志
  • 学会等名: 九大分野横断型研究会―クォーク・原子核・中性子星を俯瞰する―
  • 発表場所: 九州大学、福岡
• [学会発表] Study of Unstable Nuclei with Spin-polarized Protons (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi
  • 学会等名: Nuclear Physics Seminar at Instutute for Basic Science
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Study of Unstable Nuclei with Spin-polarized Protons (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi
  • 学会等名: Nuclear Physics Seminar at Kyungpook University
  • 発表場所: Daegue, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Preparation status of SAMURAI13 experiment (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sakaguchi
  • 学会等名: SAMURAI International Workshop
  • 発表場所: Tokyo Institute of Technology, Tokyo
• [学会・シンポジウム開催] SAMURAI International Collaboration Workshop 2016 (2016)
  • 発表場所: 九州大学 伊都キャンパス（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-09-05