アンジュレータ放射Ｘ線を用いた逆コンプトン散乱による準単色ＧｅＶガンマ線の生成

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24241035
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター
• 研究代表者: 大熊 春夫 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 特別嘱託 (60194106)
• 研究分担者: 清水 肇 東北大学, 電子光理学研究センター, 教授 (20178982) ; 中野 貴志 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (80212091) ; 大石 真也 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 主幹研究員 (30426522) ; 鈴木 伸介 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 主幹研究員 (00416380) ; 持箸 晃 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 研究員 (10342635) ; 田村 和宏 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 副主幹研究員 (10360835) ; 小路 正純 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 加速器部門, 副主幹研究員 (70416379)
• 研究期間 (年度): 2012-05-31 – 2016-03-31
• キーワード: コンプトン散乱 / 高エネルギーガンマ線 / 量子ビーム / 加速器 / 準単色ガンマ線 / レーザー電子光 / 光源技術

研究実績の概要

平成27年度は本研究課題の最終年度に当たるため、高エネルギーガンマ線計測システムの構築を進め、准単色ガンマ線生成実験を実施する予定で研究計画を進めた。当初の計画では平成27年度の夏期運転停止期間に設置工事を完了する予定であったが、SPring-8大型放射光施設の運転計画の変更により、設置工事は冬期運転停止期間に実施せざるを得なくなり、生成試験の実施などを平成28年度に繰越す計画を申請して認められた。このために、平成26年度までに製作したBraggミラーマウント機構（ミラー冷却系組込）、Be窓、銅アブソーバなどを、ガンマ線生成試験を行うSPring-8の加速器診断ビームラインII（BL05SS）に平成27年度1月以降の冬期運転停止期間に設置した。更に平成28年度に断面積20 mm × 20 mm、長さ200 mmのPWO（タングステン酸鉛PbWO4結晶）シンチレータ9本を束ねたバックグランドノイズから目的の信号を検出するためのGeVガンマ検出器を新たに開発した。これらにより、アンジュレータ光のSi単結晶およびダイアモンド単結晶によるBragg反射試験を行い、准単色ガンマ線生成試験を行う準備を進めていたが、放射光利用の新たな計画の推進のために、ガンマ線生成試験の実施は保留となってしまった。機会を見て今後実施するつもりであるが、ここまで積み上げた研究実績は1.5 GeV放射光リングであるNewSUBARUのビームラインに適用して実施する計画の策定を進めている。
また、本研究課題に関連するガンマ線を用いた核物理研究、ガンマ線検出器開発などの論文発表、国内外の学会、学術会議などでの研究発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] LLR, Ecole Polytechnique(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: LLR, Ecole Polytechnique
• [雑誌論文] Measurement of 1.7 to 74 MeV polarised gamma rays with the HARPO TPC (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Geerebaert, Ph. Gros, S. Amano, D. Attie, D. Bernard, P. Bruel, D. Calvet, P. Colas, S. Date, A. Delbart, M. Fortin, B. Giebels, D. Gotz, S. Hashimoto, D. Horan, T. Kotaka, M. Louzir, Y. Minemiya, H. Ohkuma, P. Poilleux, I. Semeniouk, P. Sizun, A. Takemoto, M. Yamaguchi, S. Wang
  • 雑誌名: Nuclear Instrument Method A 巻: 845 ページ: 228-232
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.06.031
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Design and R&D for the SPring-8 Upgrade Storage Ring Vacuum System (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Oishi, S.Takahashi, M.Shoji, K. Tamura, Y. Taniuchi, T. Bizen, H. Ohkuma
  • 雑誌名: Proceedings of IPAC2016, Busan, Korea 巻: IPAC2016 ページ: 3651-3653
  • DOI: 10.18429/JACoW-IPAC2016-THPMY001
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] First mearsurement of polarization asymmetry of a gamma-ray beam between 1.74 to 74 MeV with the HARPO TPC (2016)
  • 著者名/発表者名: Ph. Gros, S. Amano, D. Attie, D. Bernard, Ph. Bruel, D. Calvet, P. Colas, S. Date, A. Delbart, M. Frotin, Y. Geerebaert, B. Giebels, D. Gotz, S. Hashimoto, D. Horan,T. Kotaka, M. Louzir, Y. Minamiyama, S. Miyamoto, H. Ohkuma, P. Poilleux, I. Semeniouk, P. Sizun, A. Takemoto, M. Yamaguchi, and S. Wang
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 9905, Space Telescopes and Instrumentation 2016: Ultraviolet to Gamma Ray 巻: 9905 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1117/12.2231856
  • 国際共著
• [雑誌論文] Interference effect between φ and Λ(1520) production channels in the γp → K+K－p reaction near threshold (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Y. Ryu, J. K. Ahn, T. Nakano, J. Y. Chen, S. Date, H. Ejiri, M. Fujiwara, T. Hotta, S. H. Hwang, K. Imai, T. Ishikawa, T. Iwata, H. Kohri, Y. Kon, N. Kumagai, Y. Maeda, S. Makino, T. Matsuda, N. Matsuoka, T. Mibe, M. Miyabe, M. Miyachi, Y. Morino, N. Muramatsu, R. Murayama, Y. Ohashi, H. Ohkuma, et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 116 ページ: 232001-1-6
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.232001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] HARPO, a gaseous TPC as a gamma telescope and polarimeter: first measurement in a polarized photon beam between 1.7 and 74 MeV (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Delbart, S. Amano, D. Attie, D. Bernard, P. Bruel, D. Calvet, P. Colas, S. Date, M. Frotin, Y. Geerebaert, B. Giebels, D. Gotz, P. Gros, S. Hashimoto, D. Horan, T. Kotaka, M. Louzir, Y. Minamiyama, S. Miyamoto, H. Ohkuma, P. Poilleux, I. Semeniouk, P. Sizun, A. Takemoto, S. Wang, M. Yamaguchi
  • 雑誌名: Proceedngs of Science (ICRC2015)1016 巻: 236 ページ: 1-8
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 超高速4極キッカーによる入射ビーム振幅の低減の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 剛，出羽英紀，安積隆夫, 小林和生，藤田貴弘，正木満博，佐々木茂樹，大熊春夫
  • 雑誌名: 第12回日本加速器学会年会プロシーディングス 巻: PASJ2015 ページ: 738-741
  • オープンアクセス
• [学会発表] 20 years' operational experiences of SPring-8 storage ring vacuum system (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Ohkuma
  • 学会等名: 80th IUVSTA Workshop - Ultra Low Emittance Light Source Vacuum Systems
  • 発表場所: NSRRC, Hsinchu, (Taiwan)
  • 年月日: 2016-10-24 – 2016-10-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] First mearsurement of polarization asymmetry of a gamma-ray beam between 1.74 to 74 MeV with the HARPO TPC (2016)
  • 著者名/発表者名: Ph. Gros, S. Amano, D. Attie, D. Bernard, Ph. Bruel, D. Calvet, P. Colas, S. Date, A. Delbart, M. Frotin, Y. Geerebaert, B. Giebels, D. Gotz, S. Hashimoto, D. Horan,T. Kotaka, M. Louzir, Y. Minamiyama, S. Miyamoto, H. Ohkuma, P. Poilleux, I. Semeniouk, P. Sizun, A. Takemoto, M. Yamaguchi, and S. Wang
  • 学会等名: Space Telescopes and Instrumentation 2016
  • 発表場所: Edinburgh, (United Kingdom)
  • 年月日: 2016-06-26 – 2016-07-01
  • 国際学会
• [学会発表] Design and R&D for the SPring-8 Upgrade Storage Ring Vacuum System (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Oishi, S.Takahashi, M.Shoji, K. Tamura, Y. Taniuchi, T. Bizen, H. Ohkuma
  • 学会等名: 7th Iternational Particle Accelerator Conference
  • 発表場所: Busan Exhibition and Convention Center, Busan, (Korea)
  • 年月日: 2016-05-08 – 2016-05-13
  • 国際学会
• [学会発表] Steps and Strides of SPring-8 and Its Future Perspective: A Viewpoint from Vacuum Technology (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Ohkuma, M. Oishi
  • 学会等名: 2015年真空・表面科学合同講演会 合同シンポジウム「アジアの最先端加速器と将来展望」（英語講演）
  • 発表場所: つくば国際会議場、（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] 超高速4極キッカーによる入射ビーム振幅の低減の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 剛，出羽英紀，安積隆夫, 小林和生，藤田貴弘，正木満博，佐々木茂樹，大熊春夫
  • 学会等名: 第12回日本加速器学会年会
  • 発表場所: プラザ萬象・あいあいプラザ、（福井県敦賀市）
  • 年月日: 2015-08-05 – 2015-08-07
• [学会発表] HARPO, a gaseous TPC as a gamma telescope and polarimeter: first measurement in a polarized photon beam between 1.7 and 74 MeV (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Delbart, S. Amano, D. Attie, D. Bernard, P. Bruel, D. Calvet, P. Colas, S. Date, M. Frotin, Y. Geerebaert, B. Giebels, D. Gotz, P. Gros, S. Hashimoto, D. Horan, T. Kotaka, M. Louzir, Y. Minamiyama, S. Miyamoto, H. Ohkuma, P. Poilleux, I. Semeniouk, P. Sizun, A. Takemoto, S. Wang, M. Yamaguchi
  • 学会等名: 34th Internationnal Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: World Forum, Hague, (Netherlands)
  • 年月日: 2015-07-30 – 2015-08-06
  • 国際学会