重イオン照射下活性種挙動を分光測定するためのパルスラジオリシスシステムの開発

Development of pulse radiolysis system for spectroscopic observation of transient species under heavy ion irradiation

田口 光正; 木村 敦; 広田 耕一; 倉島 俊; Baldacchino, G.*; 勝村 庸介*

Taguchi, Mitsumasa; Kimura, Atsushi; Hirota, Koichi; Kurashima, Satoshi; Baldacchino, G.*; Katsumura, Yosuke*

高エネルギー重イオン照射による特異的な化学反応は、トラックと呼ばれる高密度エネルギー付与領域で起こる不均一化学反応に起因する。このトラック内不均一反応を詳細に理解するためには、活性種挙動を直接観測することが重要である。そこで、電気的なチョッパーによりパルス化した重イオンを用いた、オンラインで活性種挙動を直接観測するパルスラジオリシスシステムの開発を行った。超純水にKSCNを溶解し、金属製のセルに封入したものを試料とし、220MeV Cイオンを照射した。パルスジェネレーターからの信号によりサイクロトロン上流のチョッパーを制御し、パルスイオン照射を行った。重イオンのビーム軸に対し約30度で観測光を導き、セル底面のミラーで反射させることで照射試料を2回通過させた光をフォトダイオードにより検出した。照射をオン/オフした時の光強度変化から、照射によって生成したOHラジカルとSCNの反応により生じた(SCN)に由来する吸光度が得られた。光源や検出器のノイズ対策や電気回路の改善を行った結果、10レベルの吸光度が測定可能となった。

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