| 研究課題/領域番号 |
15360506
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
池田 伸夫 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70193208)
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| 研究分担者 |
魚住 裕介 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (00232801)
若林 源一郎 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (90311852)
渡辺 幸信 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (30210959)
相良 建至 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (00128026)
寺西 高 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (10323495)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| キーワード | 核データ / 天体核反応 / 質量分離器 / マイクロチャネルプレート / 重イオン / シリコン半導体検出器 / 粒子同定 |
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| 研究概要 |
本研究の目標は、九州大学質量分離器焦点面検出器としての利用を第一義に考えた低エネルギー軽重イオン7次元情報検出器系を構築することにある。本検出器系は2次元位置感応型マイクロチャネルプレート(MCP)2台とシリコン半導体検出器(SSD)より構成され、これらからの信号より低速軽重イオンビームの位置(2次元)、角度(2次元)、飛行時間、エネルギー及び原子番号情報を導出する。
本研究実施当初は、大面積SSDを焦点面より後方に設置することにより粒子の飛行距離を長く取る設計とし、高精度での飛行時間決定を可能とする計画であった。しかしながら、九州大学タンデム加速器からのビームを用いた大面積SSDの性能テストの結果、原子番号10以下の粒子に対してすら波高欠損に顕著な元素依存性が見られた。このような依存性は通常のSSDには見られないものである。このため大面積SSDの採用は取りやめ、SSDは焦点面に設置するものとした。
原子番号同定法としては、MCPによる二次電子検出量から求める手法を採択することとし、開発を進めた。市販の薄膜の厚さ非一様性を九州大学タンデム加速器からの^<12>Cビームを用いて精密に測定し、X線蛍光分析用マイラー薄膜が3%以下と最も非一様性が小さいことを見出した。この薄膜をイオン通過による二次電子発生に利用した場合についてエネルギーストラグリングを考慮した評価を行い、0.2MeV/u,0.5MeV/uの^<16>Oに対する原子番号分解能が各々0.2,0.1と非常に高い分解能を達成できることを明らかとした。
本検出器系の全系としての最終性能テストを現在進めており、間もなく質量分離器と本検出器系を利用した天体核反応^4He+^<12>C→^<16>O+γの反応断面積直接測定実験を本格的に開始する予定である。
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