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Electric quadrupole moment measurement using a new RF-application system

新RF印加システムを使用した電気四重極モーメント測定

長江 大輔; 竹村 真*; 上野 秀樹*; 亀田 大輔*; 旭 耕一郎*; 吉見 彰洋*; 杉本 崇*; 長友 傑*; 小林 義男*; 内田 誠*; 島田 健司*; 高瀬 研以智*; 新井 崇雅*; 井上 壮志*; 各務 惣太*; 畠山 直人*

Nagae, Daisuke; Takemuara, Makoto*; Ueno, Hideki*; Kameda, Daisuke*; Asahi, Koichiro*; Yoshimi, Akihiro*; Sugimoto, Takashi*; Nagatomo, Takashi*; Kobayashi, Yoshio*; Uchida, Makoto*; Shimada, Kenji*; Takase, Kenichi*; Arai, Takamasa*; Inoue, Takeshi*; Kagami, Sota*; Hatakeyama, Naoto*

電気四重極モーメント($$Q$$モーメント)は原子核の電荷分布に敏感な物理量で、これを測定することによって核の形が球形からどれだけ変形したかがわかる。不安定核の$$Q$$モーメント測定には$$beta$$-detected nuclear-quadrupole resonance法を用いた。$$Q$$モーメント測定では電気四重極相互作用によって$$2I$$個($$I$$は核スピン)に分離した共鳴周波数を印加しなくてはならない。この$$2I$$個の周波数を印加する方法は2つある。一つは$$2I$$個の周波数を順次印加する方法(時系列法)で一つのRFに対して十分なパワーを供給できるため、スピン反転で有利となる。もう一つは$$2I$$個の周波数を同時に印加する方法(混合周波数法)でRF印加時間が短くできるため、短寿命の原子核に対して有効である。われわれはこの二つの印加方法を一つの装置で行えるようなシステムを新たに構築した。システム評価のため、機知である$$^{12}$$Bの$$Q$$モーメントを二つの印加方法で測定し、どちらでもスピン反転に成功した。このシステムを使って、未知の$$^{31, 32}$$Alの$$Q$$モーメント測定を行い、それぞれ$$|Q(^{31}{rm Al})|=104(9)$$$$e$$$$cdot$$mb and $$|Q(^{32}{rm Al})|=24(2)$$$$e$$$$cdot$$mbを得た。

An electric quadrupole moment ($$Q$$ moment) is sensitive to collective aspects of nuclear structure. In the $$Q$$-moment measurement for unstable nuclei, we employ the $$beta$$-detected nuclear-quadrupole resonance method. In this method, we need to supply $$2I$$ resonance frequencies, where $$I$$ denotes the nuclear spin. We have developed a new RF-application system to induced all of the $$2I$$ transitions. The application of the $$2I$$ frequencies may be pursued in two different ways; the sequential RF pulse method and the mixed-wave RF pulse method. We confirmed the reversal of polarization for the both methods, from measurements of $$beta$$-ray asymmetry change for polarized $$^{12}$$B. Using this system, the $$Q$$ moments of $$^{31,32}$$Al have been measured to be $$|Q(^{31}{rm Al})| = 104(9)$$ $$e$$$$cdot$$mb and $$|Q(^{32}{rm Al})| = 24(2)$$ $$e$$$$cdot$$mb by the sequential RF pulse method.

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