| 研究課題/領域番号 |
17560746
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
楊 金峰 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (90362631)
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| 研究分担者 |
吉田 陽一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (50210729)
小嶋 拓治 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用部門, 研究員 (80354934)
田口 光正 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用部門, 研究員 (60343943)
近藤 孝文 大阪大学, 産業科学研究所, 特任助手 (50336765)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| キーワード | 計測工学 / 時間分解吸収分光 / イオン照射効果 / 重イオンビーム / 放射線化学初期過程 / Pulse radiosis |
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| 研究概要 |
本研究では、重イオンビーム照射によって生成されるカチオンラジカル、電子、励起状態分子など初期の短寿命中間活性種の挙動を明らかにし、化学反応機構の出発点となる初期過程を解明するために、高速重イオンビーム励起時間分解吸収分光法(重イオンパルスラジオリシス)の開発を実施し、以下のような2つの大きな研究成果がえられた。
(1)シンチレータの発光を利用した重イオンビームパルスラジオリシス法の開発に成功
従来からのイオンパルスのイオン数が少ないこと、及びイオンの飛程が短く分光が困難である問題を解決するため、イオンビーム照射によるシンチレータの発光を分析光として利用した新しい重イオンビームパルスラジオリシス法を開発した。フォトンカウンティング法を用いて中間活性種の過渡光吸収測定法を確立した。パルスラジオリシスの時間分解能が1ナノ秒以下であった。
(2)ナノ秒時間領域での重イオン誘起初期反応の測定に成功
開発した重イオンビームパルスラジオリシス法を用いて、日本原子力研究開発機構・高崎研のTIARAから発生した重イオンパルスを活用し、ナノ秒時間領域での220MeV^<12>C^<5+>重イオンビーム照射によって生成されるカチオンラジカルや電子など初期の短寿命中間活性種の時間挙動を直接的に観測することを成功した。また、測定した中間活性種の過渡吸収挙動を、低LET放射線(電子線)誘起により初期過程と比較し、高密度励起のモデル化等を通して重イオン誘起初期反応機構の解明を行い、高密度励起効果の研究を行った。
この重イオンビームパルスラジオリシス法は、線量が極端に低いパルスでも測定が可能な全く新しい時間分解吸収分光法である。ナノ秒・ピコ秒の時間領域まで起こる重イオンビーム初期過程を直接的に観測することが可能となる。重イオン誘起初期過程の解明により、新しい照射効果の探索、イオンビームの工学・産業応用といった高度利用への進展につながる。
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