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本研究の目標は、加速器で生成されたタングステンの不安定核をガス中で捕獲してオンラインでレーザー分光する手法を開発し、それによってタングステン同位体間での核半径の変化量を決定することである。生成される不安定核は極微量であるので、出来るだけ高い検出感度を持つ測定手法を開発する必要がある。そのため、今年度は次のことを行った。
a)タングステン原子をレーザーで励起するのに最も蛍光強度が大きな遷移を探すために、レーザーアブレーション分光装置を製作した。安定同位体の金属試料をレーザーアブレーションにより気体状態にし、それに波長可変レーザーを照射して共鳴蛍光を観測した。波長可変レーザーには、オンライン実験で用いる予定の線幅の狭い連続発振リング色素レーザーを用いた。その結果、レーザーアブレーション分光で従来用いられてきたパルスレーザーに比べて分解能は一桁以上改善され、共鳴蛍光の線幅で1GHzが達成された。現在、この装置を用いてタングステンの最適の遷移を探索中である。
b)タンデム加速器でタングステン安定同位体のイオンビーム(100MeV)をガスセル中に入射し、イオンをガス中で捕獲して、レーザー共鳴蛍光を測定するのに最適な条件を探すことを行った。ガスはアルゴンを用い、ガス圧は約20hPaで行った。蛍光観測の大きな妨害となるイオンビームとガスとの衝突によるバックグラウンド光を抑えるために、新たに製作したデフレクタでイオンビームをパルス化することを試みた。その結果、イオンビームOFF時に観測することで、バックグラウンドが大幅に低減出来ることを実証した。
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