| 研究課題/領域番号 |
26287141
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
中野 祐司 国立研究開発法人理化学研究所, 東原子分子物理研究室, 研究員 (20586036)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 合流ビーム / イオン蓄積リング / イオンビーム / イオン分子反応 / 中性ビーム / 星間分子 |
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| 研究実績の概要 |
平成２７年度は，主に理化学研究所の極低温静電型イオン蓄積リングRIKEN Cryogenic Electrostatic ring (RICE)における分子イオンの蓄積、および中性の粒子検出器の開発に注力し、研究を推進した。極低温リング内の真空度が極めて高く、中性粒子検出によるビーム強度測定が困難であるため、本年度は、一定時間蓄積後（100~2000秒）にリングから引き出したビーム強度を繰り返し測定することでビームの寿命を見積り、460秒程度の時定数を得た。また、リング内のキャビティに高周波を印加することにより、蓄積ビームのバンチ化を行った。ピックアップ検出器に5次の楕円フィルターとバッファアンプを実装することにより、高周波の雑音を排除してビームのバンチ構造を検出することに成功した。スペクトルアナライザを用いた、イオン周回周波数のゼロスパン測定によって、蓄積イオン数が時間とともに減衰する様子も観測された。
また今年度は、星間分子反応の合流ビーム実験に向け、RICEにおいて初の分子イオンビーム蓄積に成功した。電子シクロトロン共鳴（ECR）イオン源を低パワー、高ガス圧力で運転することにより様々な分子イオンの引き出しを行い、運転条件の最適化を行った。いくつかの分子イオンについてRICEへ入射、蓄積して中性粒子の観測を行った。中性粒子の観測手法としては、Daly検出器を応用した新たな中性粒子検出器を開発し、テスト運転に成功した。
中性ビーム入射ラインに関しては、セシウムスパッタ型負イオン源の高圧プラットフォーム上の制御系の改造を行い、Csリザーバの温度とカソード電流値の常時モニタ、ロギングによる運転条件の最適化を行った。負イオンの中性化チャンバーの真空テスト、半導体レーザーの立ち上げまでを完了した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成２７年度は中性ビームをRICEに入射する計画であったが、半導体レーザーの調達、冷却水等のインフラ整備に時間を要し、ビーム入射が送れている。一方で、RICEへの分子イオンビームの入射、および検出系の整備に関しては順調に進行しており、翌年度以降に予定していた様々な分子種についても、既にビーム出しが完了している。実験の構成要素ごとに多少ばらつきはあるものの、総合的な進捗状況として，おおむね順調である．
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| 今後の研究の推進方策 |
初期計画に沿って、極低温イオン・中性合流ビーム実験の実現へ向けて研究開発を行う。進捗の送れている中性化レーザーの整備を進め、生成した中性ビームをRICEヘ入射し、分子イオンビームとの低速衝突反応を観測する。海外の極低温リングも本格運転を開始してきているので、密接に情報交換をしながら研究を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究経費の収支はほぼ計画通りであるが、電子部品、真空部品類として計上していた消耗品合計350,000円について、研究計画の若干の前後から差異が生じ、115,795円を次年度に繰り越した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
前年度調達を先延ばしにした電源ケーブルや電子部品等の購入に充当する。
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