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論文

Development and operation of an electrostatic time-of-flight detector for the Rare RI storage Ring

長江 大輔*; 阿部 康志*; 岡田 俊祐*; 大甕 舜一朗*; 若山 清志*; 細井 駿*; 鈴木 伸司*; 森口 哲朗*; 天野 将道*; 上岡 大起*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 986, p.164713_1 - 164713_7, 2021/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:66.98(Instruments & Instrumentation)

An electrostatic time-of-flight detector named E-MCP has been developed for quick diagnostics of circulating beam and timing measurement in mass spectrometry at the Rare-RI Ring in RIKEN. The E-MCP detector consists of a conversion foil, potential grids, and a microchannel plate. Secondary electrons are released from the surface of the foil when a heavy ion hits it. The electrons are accelerated and deflected by 90$$^{circ}$$ toward the microchannel plate by electrostatic potentials. A thin carbon foil and a thin aluminum-coated mylar foil were used as conversion foils. We obtained time resolutions of 69(1) ps and 43(1) ps (standard deviation) for a $$^{84}$$Kr beam at an energy of 170 MeV/u when using the carbon and the aluminum-coated mylar foils, respectively. A detection efficiency of approximately 90% was obtained for both foils. The E-MCP detector equipped with the carbon foil was installed inside the Rare-RI Ring to confirm particle circulation within a demonstration experiment on mass measurements of nuclei around $$^{78}$$Ge produced by in-flight fission of uranium beam at the RI Beam Factory in RIKEN. Periodic time signals from circulating ions were clearly observed. Revolution times for $$^{78}$$Ge, $$^{77}$$Ga, and $$^{76}$$Zn were obtained. The results confirmed successful circulation of the short-lived nuclei inside the Rare-RI Ring.

論文

Proton resonance elastic scattering in inverse kinematics on the medium heavy nucleus $$^{68}$$Zn

今井 伸明*; 平山 賀一*; 石山 博恒*; Jeong, S.-C.*; 宮武 宇也*; 渡辺 裕*; 牧井 宏之; 光岡 真一; 長江 大輔*; 西中 一朗; et al.

European Physical Journal A, 46(2), p.157 - 160, 2010/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:28.87(Physics, Nuclear)

An isobaric analog resonance of $$^{69}$$Zn was studied by the resonance elastic scattering of $$p(^{68}Zn,p)$$ with a 5.5-MeV/nucleon $$^{68}$$Zn beam and a thick polyethylene target. The excitation function of the differential cross section of proton elastic scattering was measured around 0 degrees in the laboratory frame by the thick target inverse kinematics method. The angular momentum, and proton and total widths of the resonance assigned using an $$R$$-matrix calculation are in good agreement with earlier measurements performed using normal kinematics, demonstrating that the thick target inverse kinematics method is a useful tool for studying the single particle structures of neutron-rich nuclei.

論文

In-beam $$gamma$$-ray spectroscopy of $$^{248,250,252}$$Cf by neutron-transfer reactions using a Cf target

高橋 竜太; 石井 哲朗; 浅井 雅人; 長江 大輔*; 牧井 宏之; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 石井 康雄; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; et al.

Physical Review C, 81(5), p.057303_1 - 057303_4, 2010/05

 被引用回数:13 パーセンタイル:63.36(Physics, Nuclear)

放射能の強いCf標的と$$^{18}$$Oビームによる中性子移行反応を用いてインビーム$$gamma$$線分光を行い、$$^{248,250,252}$$Cfの基底バンドをそれぞれ10$$^{+}$$, 12$$^{+}$$, 10$$^{+}$$まで新たに確立した。$$^{248,250,252}$$Cfからの$$gamma$$線は、Si$$Delta E$$-$$E$$検出器を用いて、散乱粒子である$$^{16-19}$$Oの質量数とエネルギーを識別しながら測定した。本実験はCf標的を用いた最初のインビーム$$gamma$$線分光である。

論文

Lifetime measurements for the first 2$$^{+}$$ states in $$^{162,164}$$Gd populated by the $$beta$$ decay of $$^{162,164}$$Eu

長江 大輔*; 石井 哲朗; 高橋 竜太*; 浅井 雅人; 牧井 宏之; 長 明彦; 佐藤 哲也; 市川 進一; 清水 良文*; 小路 拓也*

AIP Conference Proceedings 1224, p.156 - 160, 2010/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:64.17

Lifetimes of the first 2$$^{+}$$ states in $$^{162,164}$$Gd have been measured by means of $$beta$$ - $$gamma$$ delayed coincidence technique for mass-separated $$^{162}$$Eu and $$^{164}$$Eu isotopes. Using the obtained lifetimes $$tau$$($$^{162}$$Gd) = 3.98(8) ns and $$tau$$($$^{164}$$Gd) = 4.0(2) ns, $$B(E2;0^{+}rightarrow 2^{+})$$ values were deduced as $$B(E2;0^{+}rightarrow 2^{+})$$($$^{162}$$Gd) = 5.45(11) e$$^{2}$$b$$^{2}$$ and $$B(E2;0^{+}rightarrow 2^{+})$$($$^{164}$$Gd) = 5.2(3) e$$^{2}$$b$$^{2}$$.

口頭

Electric quadrupole moment measurement using a new RF-application system

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*; et al.

no journal, , 

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。

口頭

原子力機構におけるイオントラップの開発状況

長江 大輔; 石井 哲朗; 牧井 宏之*; 高橋 竜太

no journal, , 

原子力機構ではアクチノイド領域の研究を行っている。これまでの研究はおもに化学分離を用いて行われてきたが、短寿命の核種には応用するのが難しい。そこでビームの飛行中に質量数,陽子数を分離できるようイオントラップの開発を進めている。これまでに$$^{21}$$Na, $$^{92}$$Rb, $$^{142}$$Csで数十$$%$$の効率でトラップに成功した。本講演ではトラップの開発状況を紹介する。

口頭

全吸収検出器を用いた長寿命$$^{162,165}$$Gd核異性体の寿命測定

浅井 雅人; 林 裕晃*; 長 明彦; 佐藤 哲也; 乙川 義憲; 長江 大輔; 塚田 和明; 宮下 裕次*; 大内 裕之*; 泉 さやか*; et al.

no journal, , 

$$beta$$崩壊で励起される長寿命核異性体の半減期を、全吸収検出器を用いて測定する方法を新たに開発し、$$^{162}$$Gd及び$$^{165}$$GdのKアイソマーの半減期を初めて決定した。原子力機構タンデム加速器に設置されたオンライン同位体分離装置ISOLを用いて、短寿命中性子過剰核$$^{162}$$Eu及び$$^{165}$$Euを合成・分離し、$$^{162,165}$$Euの$$beta$$崩壊で放出される$$beta$$線や$$gamma$$線を全吸収測定した。検出された事象ごとに時間情報を付加して記録することで、100$$mu$$秒以上の寿命を持つ核異性体の寿命測定を可能にした。

口頭

原子力機構におけるイオントラップ開発の現状

長江 大輔; 石井 哲朗; 牧井 宏之*; 高橋 竜太; 市川 進一; 長 明彦; 乙川 義憲

no journal, , 

原子力機構ではアクチノイド領域の研究を行っている。これまでの研究はおもに化学分離を用いて行われてきたが、短寿命の核種には応用するのが難しい。そこでビームの飛行中に質量数,陽子数を分離できるようイオントラップの開発を進めている。これまでに$$^{21}$$Na, $$^{92}$$Rb, $$^{142}$$Csで数十%の効率でトラップに成功した。本講演ではトラップの開発状況を紹介する。

口頭

中性子移行反応を用いた$$^{248,250,252}$$Cfのインビーム$$gamma$$線分光

高橋 竜太; 石井 哲朗; 長江 大輔; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 石井 康雄; 松田 誠; 静間 俊行; 牧井 宏之*; et al.

no journal, , 

原子力機構東海タンデム加速器施設において、中性子移行反応を用いた$$^{248,250,252}$$Cfのインビーム$$gamma$$線分光を行い、基底回転バンドをそれぞれ10$$^{+}$$, 12$$^{+}$$, 10$$^{+}$$まで確立した。ビームと標的には、それぞれ$$^{18}$$Oと$$^{249,250,251}$$Cf(63%, 13%, 24%)を用いた。核子移行反応で生成された原子核は、Si $$Delta E$$-$$E$$検出器を用いて、散乱粒子の原子番号と質量数を分離するとともに運動エネルギーから$$Q$$値を選択することにより同定した。Cf標的は厚さ0.8mg/cm$$^{2}$$のAlフォイルに電着して作製した。標的は比放射能が高いために、標的サイズを0.8mm$$phi$$、厚さ0.45mg/cm$$^{2}$$にし、放射能強度を1.4MBqに押さえた。標的の総量は2$$mu$$gである。標的自身の放射能のために、高計数率下での$$gamma$$線測定となるが、本実験の成功により、$$simmu$$gしか入手できない標的や、比放射能の高い標的に対しても、インビーム$$gamma$$線分光を行えることを実証した。

口頭

Isobaric analog resonances of $$^{69}$$Zn by thick target inverse kinematics proton resonance scattering

今井 伸明*; 平山 賀一*; 石山 博恒*; Jeong, S.-C.*; 宮武 宇也*; 渡辺 裕*; 牧井 宏之; 光岡 真一; 長江 大輔; 西中 一朗; et al.

no journal, , 

$$^{69}$$Znのアイソバリックアナログ共鳴をJAEAタンデム加速器施設で供給される核子あたり5.5MeVの$$^{68}$$Znビームとポリエチレン標的を用いたp($$^{68}$$Zn,p)共鳴弾性散乱で観測した。実験室系で0度近傍に散乱する陽子のエネルギー関数から、共鳴幅及び$$^{69}$$Znアナログ状態のスピン・パリティを$$R$$-matrix計算を用いて導出し、$$^{69}$$Znの中性子単一粒子状態の波動関数を決定した。得られた波動関数は順反応$$^{68}$$Zn(d,p)反応で得られたものと一致し、本手法が、短寿命核の核構造及びそれらへの中性子直接捕獲反応断面積の決定に、役立つことを示した。

口頭

アクチノイド核を標的としたアイソマー核分光

杉山 晃一*; 郷 慎太郎*; 富松 太郎*; 甲斐 民人*; 長江 大輔*; 石橋 優一*; 松永 壮太郎*; 永田 優斗*; 西畑 洸希*; 鷲山 広平*; et al.

no journal, , 

中性子過剰重アクチノイド核の励起準位構造を明らかにするため、アイソマースコープ法を用いたアクチノイド核のインビーム$$gamma$$線分光実験を実施した。中性子過剰重アクチノイド核は、原子力機構タンデム加速器で加速したO-18($$^{18}$$O)ビームをCm-248($$^{248}$$Cm)標的に照射して多核子移行反応で合成した。後方に散乱したビーム様粒子をSi E-$$Delta$$E検出器で検出して生成核を識別し、前方方向に散乱された標的様粒子の核異性体を60mm程度下流に設置したアルミ板で捕集した。アルミ板の周囲に4台のGe検出器及び4台のLaBr検出器を設置して、捕集された核異性体からの$$gamma$$線を測定した。標的と検出器の間にタングステン遮蔽を設置して標的から放出される多量の$$gamma$$線を遮蔽し、アクチノイド核異性体からの$$gamma$$線を感度良く検出することに成功した。

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