新しい線形イオントラップへの不安定核イオンのオンライン入射捕獲機構の研究

新型线性离子阱不稳定核离子在线事件捕获机制研究

基本信息

批准号：
07640378
负责人：
和田道治
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07640378/
关键词：
イオントラップ同位体分離蓄積補獲レーザー分光

项目摘要

イオントラップというイオンを電磁的に閉じ込める装置を用いたレーザー分光法により、「イオン1個」で超精密な原子分光が可能となった。我々は、この技術を不安定核へ応用しその超微細構造の精密分光から、原子核の電磁モーメントおよびその核内での分布についての系統的研究を目指している。この研究の鍵となる技術の1つは、不安定核イオンをいかに効率よくイオントラップ中に捕獲するかである。前年度までに、新しい方式の閉じ込め場をつくる線形のイオントラップを発明し、オフラインでの連続ビーム蓄積捕獲に成功している。この装置は、先に開発したRF多重極場によるビームガイド(SPIG)に、静電圧をかけたリング電極を被せることのみによって軸方向の閉じ込め場をつくるものである。この方式によれば、上流のイオンガイド(これは、反跳核分離器からの高エネルギービームを止めるために使用している)および下流に設置する予定の分光用イオントラップとの整合性が極めて良いばかりでなく、ガス冷却法と併せることによって、連続ビームの蓄積捕獲が可能となる。この装置を改良の上、核研の気体充填型反跳核分離器に接続し、オンラインでの実験を行った。サイクロトロンの107MeV,16O6+ビーム自身をエネルギーデグレーダ(90μA1フォイル)で減速の後、160^〜200TorrのHeガスセルに入射し、SPIGにて輸送した結果、10-^4の効率で極低エネルギービームとして輸送できた。さらにそれの蓄積捕獲にも成功し、予備的な結果として、107Meビームに対して、10ms蓄積し、全効率10-7が得られた。このほとんどが減速時に失われているので、より低いエネルギーである反跳核にたいしては、十分大きな効率が得られると期待できる。

使用使用离子磁捕获装置的离子陷阱的激光光谱允许使用“一种离子”进行超精确原子光谱。我们旨在将该技术应用于不稳定的核并使用其超细结构的精确光谱，以系统地研究原子核的电磁矩及其在核中的分布。这项研究的一种关键技术是如何在离子陷阱中捕获如何有效地捕获不稳定的核素。到上一年，发明了线性离子陷阱来创建一种新型的禁闭场，并成功地捕获了连续的光束离线。该设备仅通过将先前开发的梁导向（SPIG）叠加在环电极上的静态电压来创建轴向限制场。该方案不仅使其与上游离子指南（用于从后座核分离器中停止高能光束）和计划在下游安装的光谱离子陷阱非常兼容，而且还可以在与气冷却方法结合使用时积累和捕获连续光束。该设备得到了改进，并连接到核研究所的充气后坐力分离器，并进行了在线实验。在使用能量降解器（90μa1箔）减速的16o6+梁本身后，它被入射在160^-200 Torr的HE燃气电池上，并通过SPIG运输，并能够以10-^4的效率将其作为极低的能量光束运输。此外，它也被成功地积累和捕获，作为初步结果，10毫米光束积累了10 ms，导致总效率为10-7。大部分在减速过程中丢失了，因此可以预期，对于较低的能量后坐骨核将实现足够的效率。