高精度加速器質量分析法の開発

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63460011
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小林 紘一 東京大学, 原子力研究綜合センター, 助手 (70108637)
• 研究分担者: 山下 博 東京大学, 理学部・素粒子センター, 助手 (40191291) ; 大橋 英雄 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (40134647) ; 今村 峯雄 東京大学, 原子核研究所, 助教授 (10011701)
• キーワード: タンデム加速器 / 加速器質量分析法 / ビ-ムモニタ-法 / 高精度化 / 低バックグラウンド化 / ^<10>Be,^<14>C,^<26>A1

研究概要

この研究の目的は、加速器質量分析法による測定精度を決定する大きな要因の一つであるイオンビ-ムの変動を完全に監視する方法を確立し、又、バックグラウンドイオンを減少させることにより、測定精度及び感度を向上させるというものであった。具体的には、1)、^<10>Be,^<14>C,^<26>A1等の主イオン入射時における他の同位元素及び分子イオン電流を同時に精密測定して、イオン源からのビ-ム量と分子イオン量の変動を監視できるようにする。2)、加速された主イオン検出時のバックグラウンドとなる妨害イオンを除去しバックグラウンドの減少を図るという計画であった。
1)を達成するために、昭和63年度に配分された研究費により、負イオン分析電磁石用の広質量域分析管、2組の位置可動のスリット、ファラデ-カップおよび主ビ-ム電流量測定用のファラデ-カップを設計製作し、今年度はマイクロコンピュ-タ-によるデ-タ所得の自動化を行った。この結果測定中の負イオン及び分子イオンの変動量を迅速に測定することが可能となり、加速器質量分析法による測定精度の向上が得られた。例えば、^<10>Be、^<26>A1は±2%、^<14>Cは約±1%程度の測定が可能となり、世界的にも高いレベルの性能が得られるようになっている。又、2)を達成するために、購入した二次元波高分析装置により重イオン位置検出器の出力を解析したところ、妨害バックグラウンドイオンの多くが主イオンとは異なる位置で検出されていることが判明した。その結果2次元デ-タ上でその一部を除去することが出来、バックグラウンドレベルの低下が可能となった。現在は、更に2次元デ-タ上で自由に完全にバックグラウンドを除去できるようにプログラムを開発中である。これにより当初予定の低バックグラウンド化が達成されたことになる。

研究成果

• [文献書誌] M.Imamura,H.Nagai,M.Honda,K.Kobayashi,K.Yoshida,H.Yoshikawa and T.Kobayashi: "Measurement of the Long-Lived Radionuclides in Environmental Samples by Accelerator Mass Spectrometry" Journal of Radioanal.Nucl.Chem.138. (1990)
• [文献書誌] 永井尚生、今村峯雄、小林紘一、吉田邦夫、大橋英雄、吉川英樹、山下博、本田雅健: "加速器質量分析による^<10>Be,^<14>C,^<26>Al の測定" 第33回放射化学討論会講演予稿集. 242-243 (1989)
• [文献書誌] 大橋英雄、小林紘一、吉田邦夫、佐藤奈穂子、今村峯雄、永井尚生、吉川英樹、齋藤努、川添良幸、三友量順: "AMSによる仏教試料の年代測定" 東方. 5. 23-28 (1989)
• [文献書誌] K.Kobayashi,M.Imamura,H.Nagai,K.Yoshida,H.Ohashi,H.Yoshikawa and H.Yamashita: "Static Operation of AMS system using Beam Monifor Method." Nucl.Instr.Meth.in Phys.Res.B. (1990)
• [文献書誌] M.Imamura,S.Shibata,Y.Uwamino,H.Ohashi,H.Nagai,M.Takabatake,K.Kobayashi and T.Nakamura: "Measurements of production Cross Sections of C-14 and Al -26 with High Energy Neutrons Up to En=38MeV by Accelerator Mass Spectrometry." Nucl Instr.Meth in Phys Res. B. (1990)
• [文献書誌] H.Nagai,M.Imamura,K.Kobayashi,K.Yoshida,H.Ohashi and M.Honda: "High ^<10>Be Production Rate Found in Meteoritic Carbon," Nucl.Instr.Methi in Phys.Res. B. (1990)
• [文献書誌] K.Yoshida,K.Kobayashi,H.Yoshikawa M.Imamura,H.Nagai,H.Ohashi,T.Saito and H.Yamashita: "Possibility of Extending the Age Limit for ^<14>C Measurement." Nucl.Instr.Meth.in Phys.Res.B. (1990)