| 研究課題/領域番号 |
02554003
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
核・宇宙線・素粒子
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中村 正信 京都大学, 大学院・理学研究科, 講師 (90025479)
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| 研究分担者 |
河野 益近 京都大学, 大学院・工学研究科, 教務職員
荻野 晃也 京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40026034)
村上 哲也 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50219896)
田澤 雄二 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60124757)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1992
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| キーワード | 加速器質量分析法 / 同位体比 / 超高感度測定 / 年代測定 / 環境測定 / 長半減期放射性同位体 |
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| 研究概要 |
最高ターミナル電圧が8MVに更新された京都大学理学部のタンデム加速器において加速器質量分析法(AMS)により、重い元素の長半減期放射性同位体の超高感度測定を開発している。まず^<36>Cl測定を目標としているが、標準技術として^<14>C測定を開発した。京大タンデムAMSシステムは;多重標的型スパッターイオン源は59サンプル装着可能で、このサンプル交換の機構を改造することにより安定な運転が可能となる;負イオン源にはスリットを取り付けて入射ビームのエミッタンスを小さくすることにより安定で高いビーム透過率を得る;加速器は^<14>C-と同時に入射される^<13>CH-ビームがターミナル部で分解してできた^<13>C^<4+>を分析することによりその高電圧を制御する;検出器系は^<14>C^<4+>の同重体である^<14>N^<4+>や(^7Li_2)^<4+>は3μmのAlフォイルでエネルギーロスさせることによりSi半導体検出器で分離している;入射部電磁石の磁場を変えることにより同位体を逐次入射している。^<12>Cと^<13>Cイオンの透過率を測定し,[透過率]=[はぎ取り効率]×[イオン光学的透過率]と定義するとこの2つのイオン光学的透過率が等しい結果となり、^<14>Cの透過率を推定することが可能となり、同位体比の絶対測定への道が開けた。サンプルはNBS蓚酸を炭酸ガス化し、精製した後、鉄を触媒として水素により還元してグラファイト化した。
重い同位体の^<36>Cl測定ではガス電離箱ΔE検出器と半導体検出器を組み合わせて同重体(^<36>S)の分離のテストを行っている。また静電ディフレクターを用いた分析の有効性を示した。
総合テストとしてNBS蓚酸をグラファイト化したサンプルを用いて^<12>C、^<13>C、^<14>Cを逐次入射し、^<14>C/^<12>Cの比を測定し、システムが超高感度の測定において再現性の良いことを示した。この結果^<14>Cにおいては実際の炭素試料の測定を行うことが可能となった。より重い元素の同位体比の超高感度測定には、今後重イオンに合わせて検出器系を最適化する必要がある。
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