| 研究課題/領域番号 |
08640345
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
加藤 静吾 山形大学, 理学部, 教授 (70013422)
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| 研究分担者 |
吉田 浩司 山形大学, 理学部, 講師 (80241727)
清水 肇 山形大学, 理学部, 教授 (20178982)
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| キーワード | 陽子過剰核 / 核子移行反応 / 検出器 / BSO結晶 / CSI結晶 / PWO結晶 / 光ガイド / 光電子増倍管 |
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| 研究概要 |
この研究は陽子過剰核の構造を調べることを目的としている。陽子過剰核の構造の情報は天体内における陽子吸収過程(rp-process)による元素合成の説明に必要である。陽子過剰核を生成するには標的である安定核に陽子を付加するか、中性子を引き抜く核反応を行い、その終状態を調べるという手法をとる。この陽子、中性子の移行数もできるだけ多いことが望ましい。そのような反応は断面積が小さいために反応粒子識別能力を高めた検出器の開発が必要である。この研究はそのような反応実験に必要な検出器開発をおこなった。この検出器は表題の目的以外にガンマ線検出にも有用であるので、新しいガンマ線検出器に利用できるかどうかもあわせて検討した。
昨年度の科研費では、大きさが約30mmx30mmx200mmのBSO結晶(ビスマス、シリコン、酸素を含む結晶)を作った。この大きさのBSO結晶は世界最大である。これを多数組合わせれば全方向を覆うガンマ線検出器になることを意識し、その場合の一部にもなるようにしていた。これに本年度の科研費で購入した光電子増倍管を結合して検出器として組み立てた。これに電子シンクロトロン加速器からの電子ビームを照射する実験を行い、エネルギー分解能を調べた。その結果、6%の分解能を得たが、これは1本のシンチレータで予想されたとおりの分解能である。
このBSO結晶に比べて、ヨウ化セシウム結晶のシンチレータはより低エネルギー領域に、タングステン鉛酸結晶(PWO結晶と略称)はより高いエネルギー領域に向いている。これら2種類の結晶の特性についても加速器からの電子ビームを用いて性能認識の実験を行った。
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