クーロン分解反応による不安定Ni、Ge同位体の陽子捕獲反応断面積の決定

库仑分解反应测定不稳定镍、锗同位素的质子捕获反应截面

• 批准号: 21740212
• 负责人: 栂野 泰宏
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21740212/
• 关键词: 天体核物理学; 不安定原子核反応; クーロン分解反応; 爆発的水素燃焼過程

陽子過剰な不安定ニッケル、ゲルマニウム同位体の陽子捕獲反応断面積決定に欠かせない陽子-重イオン同時測定用のストリップ電極付きシリコン半導体検出器の回路系の設計、開発を引き続き行った。原子番号が30前後の重イオンと陽子を同時測定する場合、発生する信号が最小で150keV、最大で200MeVと1000倍以上違うため、ストリップ電極間の信号干渉を小さくしないと陽子の信号が重イオンの信号による干渉によって見えなくなってしまう。本年度はTexas A&M大学の加速器を用いてプロトタイプの回路系のテストを行った。核子あたり40MeVまで加速された^<40>Arの入射核破砕反応によって生成された質量数と原子番号の比A/Zが2の原子核を300μm厚のストリップシリコン付きシリコン半導体検出器に照射した。これらの原子核は検出器中で1～70MeVのエネルギー損失をした。このテスト実験からシリコン半導体検出器中のエネルギー損失が60MeV以上であると隣り合うストリップ間でのクロストークが発生する事が確認された。これは検出器中でのエネルギー損失が3倍程度あるニッケル、ゲルマニウム同位体の研究を行う場合において3本離れたストリップまでにクロストークが起こる事を意味しており、この程度のクロストークであれば陽子捕獲反応断面積決定実験を行う事は可能であることがわかった。またプロトタイプの回路系ではエネルギー閾値が高く、陽子起源の信号を検出するのには現状では不十分であることが1MeV程度のエネルギー損失があったイベントを解析することから分かった。

我们一直在设计和开发一个带有带状电极的硅半导体检测器的电路系统，用于同时测量质子重离子，这对于确定质子质体不稳定镍和也等同位素的质子重离子的横截面面积至关重要。当同时测量具有原子数约30个原子数的重离子和质子时，生成的信号差异1000倍以150 keV的速度，最大值为200 meV，因此，如果不减少条带电极之间的信号干扰，则质子信号将由于沉重离子引起的干扰而变得看不见。今年，我们使用德克萨斯A＆M大学加速器测试了原型电路系统。由 ^<40> ar的入射核断裂反应产生的质量数和原子数比A/Z的原子核被辐照到300μm富含硅硅的300μm厚的硅硅检测器上。这些原子核在检测器中从1 MEV损失1 MEV。该测试实验证实，当硅半导体检测器中的能量损失为60 meV时，相邻条之间的串扰发生。这意味着，在研究检测器中具有能量损失的镍和锗同位素时，串扰发生大约三倍，并且已经发现可以在三个单独的条上进行串扰，并且可以执行该水平的串扰以确定Proton捕获反应的横截面面积。此外，发现原型电路系统的能量阈值很高，目前不足以检测质子起源的信号，从分析左右能量损失约为1 MEV的事件。