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。

激光光谱学使用一种称为离子陷阱的装置来电磁限制离子，使得仅使用单个离子即可执行超精密原子光谱学成为可能。我们的目标是通过将该技术应用于不稳定的原子核，通过对其超精细结构的精确光谱来系统地研究原子核的电磁矩及其在原子核内的分布。本研究的关键技术之一是如何在离子阱中高效捕获不稳定的核离子。去年，我们发明了一种线性离子阱，创造了一种新型的约束场，并成功实现了离线连续束流累积捕获。该装置只需用施加静电电压的环形电极覆盖先前开发的射频多极束导向器 (SPIG)，即可创建轴向约束场。这种方法提供了与上游离子导向器（用于阻止来自反冲分离器的高能束）和下游光谱离子阱的良好兼容性，这不仅是有利的，而且当与气体冷却方法结合时，它变得更加有利。可以累积和捕获连续光束。我们对这个装置进行了改进后，将其连接到国立核研究所的充气反冲分离器上，进行了在线实验。回旋加速器的107MeV、16O6+束流经降能器（90μA 1箔）减速后，进入160^~200Torr He气室并由SPIG传输，产生效率为10-^4的极低能量束流。我能够运输它。此外，我们成功地进行了累积和捕获，初步结果是，我们获得了107Me光束的10ms累积和10-7的总效率。其中大部分在减速期间损失，因此可以预期具有较低能量的反冲核心将获得足够高的效率。