Development of a surface-ionization type ion-source at the JAEA-ISOL set-up for a measurement of the first ionization potential of Lr (Z=103)

JAEA-ISOLにおける103番元素ローレンシウムの第一イオン化エネルギー測定のための表面電離型イオン源の開発

佐藤 哲也   ; 園田 望; 金谷 佑亮*; 浅井 雅人  ; 塚田 和明  ; 豊嶋 厚史; 大江 一弘; 宮下 直; 長 明彦  ; 市川 進一; Schdel, M.; 永目 諭一郎 ; Stora, T.*; Kratz, J. V.

Sato, Tetsuya; Sonoda, Nozomi; Kaneya, Yusuke*; Asai, Masato; Tsukada, Kazuaki; Toyoshima, Atsushi; Oe, Kazuhiro; Miyashita, Sunao; Osa, Akihiko; Ichikawa, Shinichi; Schdel, M.; Nagame, Yuichiro; Stora, T.*; Kratz, J. V.

103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化エネルギーを実験的に決定するため、原子力機構タンデム加速器に設置されているオンライン同位体分離器(ISOL)用ガスジェット結合型表面電離イオン源の開発を進めている。揮発性が低くイオン化が難しいことが予想されるLrに対して、高いイオン化効率を達成するため、既にランタノイド元素のイオン化に実績のある既存のイオン源をもとに、設計を見直し改良を進めた。その結果、従来の数倍のイオン化効率を得ることができた。本イオン源を用いることでLrのイオン化並びに質量分離に初めて成功したので、報告する。

In order to determine the first ionization potential of lawrencium (Lr, Z=103), we have developed an appropriate surface-ionization type ion source as a part of the JAEA-ISOL setup, which is coupled to a He/CdI gas-jet transport system. The new ion source is an improved version based on our previously used ion source, which already had a good ionization efficiencies for lanthanide. To achieve higher ionization efficiencies of low volatility elements like Lr, an additional filament was newly installed. We report, here, on the development and performance of our new gas-jet coupled surface-ionization ion source, and on the first successful ionization and mass separation of 27-s Lr produced in the Cf + B reaction.