ＴＰＣを用いた２４Ｍｇ原子核におけるアルファ凝縮状態の探索

使用 TPC 搜索 24Mg 核中的 α 凝聚态

基本信息

批准号：
16J05592
负责人：
村田求基
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J05592/
关键词：
原子核物理アクティブ標的実験核物理アルファ凝縮状態 TPC

项目摘要

本研究の目的は、24Mg原子核に発現すると予想されている特異な構造を持った励起状態であるアルファ凝縮状態を探索することである。アルファ凝縮状態に励起した24Mg原子核の崩壊様式では、多数の低エネルギーアルファ粒子を放出する過程が支配的であると考えられる。広い角度領域に渡って放出される低エネルギーアルファ粒子の高効率検出は従来の検出器系では困難であったため、本研究ではガス検出器の一種であるTPC (Time Projection Chamber) を開発してきた。平成29年度は前年度から実施していた実験計画の具体化のためのシミュレーションを実施したが、実験を実施する大阪大学核物理研究センターの平成30年度以降の運転計画に鑑み、数年以内に物理データ取得を目的とする実験を実施することが困難であることが判明した。そのため、今年度は主として検出器系の改良を行い、本研究で開発したTPCのアクセプタンスを活かした他の反応モードの測定の可能性を検討した。TPCの改良としては、電子増幅機構のGEMを追加する改修を実施した。これにより、十分な信号波高を維持しつつ、興味ある測定モードの背景事象の最小化やガス中での電子輸送特性といった観点に基づいて、検出ガス組成を最適化を実施可能になった。4Heの光分解反応断面積の実験データは、崩壊閾値近傍のエネルギー領域において不定性が大きい。本研究で開発したTPCを検出器中に封入したHeを主体とする検出ガスを反応標的としても用いるアクティブ標的として運用することで、低エネルギー崩壊荷電粒子の高効率検出と荷電粒子飛跡の形状情報を使用しての背景事象の棄却が同時に可能となる。ニュースバル放射光施設で実施した本反応測定のためのテスト実験のデータを用いて、背景事象の棄却と飛跡情報の抽出をするためのソフトウェアを開発し、平成30年度に実験を実施するための準備を進めた。

本研究的目的是探索 α 凝聚态，这是一种具有独特结构的激发态，预计会出现在 24Mg 原子核中。激发到α凝聚态的24Mg核的衰变模式被认为是由释放许多低能α粒子的过程主导的。由于使用传统探测器系统很难有效地探测在大角度范围内发射的低能阿尔法粒子，因此本研究开发了一种气体探测器，即 TPC（时间投影室）。 2017财年，我们进行了模拟，以具体化从前一年开始实施的实验计划，结果发现进行旨在获取物理数据的实验很困难。因此，今年我们主要改进了检测器系统，并利用本研究开发的TPC的验收，研究了测量其他反应模式的可能性。为了改进TPC，我们添加了GEM电子放大机制。这使得可以基于最小化感兴趣的测量模式中的背景事件和气体中的电子传输特性同时保持足够的信号波高度的观点来优化检测气体成分。 4He光降解反应截面的实验数据在衰变阈值附近的能量区域存在较大的不确定性。通过将本研究开发的TPC作为主动目标，同时使用密封在检测器中的He基检测气体作为反应目标，可以实现低能量衰变带电粒子的高效检测和带电粒子轨迹的形状信息同时，可以使用拒绝后台事件。利用在新斯巴鲁同步加速器辐射设施进行的反应测量测试实验的数据，我们开发了软件来拒绝背景事件并提取跟踪信息，我们做了准备。

项目成果

期刊论文数量（0）

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科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The measurement of 4He photodisintegration with MAIKo active target

使用 MAIKo 活性靶标测量 4He 光崩解

DOI：
10.1088/1742-6596/863/1/012077
发表时间：
2017
期刊：
Journal of Physics: Conference Series
影响因子：
0
作者：
M. Murata;S. Adachi;H. Akimune;T. Furuno;T. Kawabata and M. Tsumura
通讯作者：
T. Kawabata and M. Tsumura

Measurement of 4He photodisintegration with the MAIKo active target

使用 MAIKo 活性靶标测量 4He 光崩解

DOI：
10.7566/jpscp.14.021011
发表时间：
2017
期刊：
JPS Conference Proceedings
影响因子：
0
作者：
M. Murata;S. Adachi;H. Akimune;T. Furuno;T. Kawabata;and M. Tsumura
通讯作者：
and M. Tsumura

Measurement of 4He photodisintegration with MAIKo active target

使用 MAIKo 活性靶标测量 4He 光崩解

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Murata;S. Adachi;H. Akimune;T. Furuno;T. Kawabata;and M. Tsumura;M. Murata
通讯作者：
M. Murata

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通讯作者：
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通讯作者：
他3名