Recoil catcher法による質量数90領域の
高スピンアイソマーの研究
阪大理, 東北大サイクロA, 東北大理B, 東大CNSC
登壇者:
増江俊行
共同実験者: 堀稔一, 倉健一朗, 田尻邦彦,
佐藤昭彦, 福地知則, 小田原厚子,
下田正,鈴木智和A,B, 若林泰生C
目次
・目的
・実験
(i)二次ビームラインRCNP ENコース
を用いたRecoil catcher法
(ii)二次ビーム輸送
・結果
・まとめ
目的
・RCNP二次ビームライン
ENコースの立ち上げ
(i) ビーム輸送系のテスト
(ii) モニター・スリット系のテスト
質量数90領域の原子核の特徴
146Gdの単一粒子軌道
odd nuclei
[ν(f7/2h9/2i13/2) π(h11/22)]49/2+
odd-odd nuclei
[ν(f7/2h9/2i13/2) π(h11/22d5/22)]27+
90Zrの単一粒子軌道
odd nuclei
[ν(d5/2g7/2h11/2) π(h9/22)]39/2odd-odd nuclei
[ν(d5/2g7/2h11/2) π(p1/2-1d9/22)]20+
陽子数=準魔法数近傍 中性子数=魔法数近傍
よく似た構造を持つ
N=83のシステマティクス
N=51のシステマティクス
β~-0.20
質量数90領域の高スピンアイソマーを予測
系統的に多くの高スピンアイソマーが確認されている
まだまだ確認されていない
実験
実験場所:RCNP(大阪大学核物理研究センター)
ENコース
日時:2007年1月22~24日 テスト実験
3月16~24日 本実験
反応:13C(1mg/cm2)+86Kr
1月実験:8.7MeV/u Ge検出器4台
3月実験:7.4MeV/u Ge検出器14台(BGO付2台)
1月実験で励起関数をとる(8.7, 7.7, 6.7 MeV/u)
高スピンのpopulationと生成量
7.3MeV/u
3月実験:7.4MeV/u(実測)
RCNP ENコースを用いたRecoil catcher法
Delayed γ-rayのみ観測
→SNが非常に良い
F0~Catcher 16m
↓
Flight time ~500nsec
F1
D1
Q2
SX1
SX2 Q4
Q3
Q1
F0
D2
dE SSD(20μm)
for PI(粒子識別)
Pb catcher
Q5
Q6
Q7
SX3
F2
prompt γ-ray
13C
target
Slits for primary beam shield
Slits for scattering beam shield
delayed γ-ray
Ge detectors
ビーム輸送テスト
ビーム輸送シミュレーション
ビーム輸送実験
(i)Charge distribution(winger,leon,shima)の決定
(ii)F1,2slit positionを決定
最適なBrho,slit position
Charge distribution
86Kr32+との相対比
2.5
1.6
1.4
2
1.2
1.5
1
実測
1
winger
0.8
leon
0.6
shima
実測
wingger
leon
0.4
0.5
93Moの生成量最大価
0.2
0
0
30
32
34
30
36
31
32
33
34
Charge
2007年1月実験
エネルギー:8.7MeV/u
実測値:winger とleonの中間
Brho
1月テスト実験
93Mo
1月テスト実験
leon
3月本実験
winger
2007年3月実験
エネルギー:7.4MeV/u
実測値:wingerに近い
Brho
3月本実験
93Mo
数にBrho調整
Primary beamを止め
るようにslit調整
Primary beam
Primary beam(86Kr36+)
Primary beamをcut
F1PPAC XY position(mm)
Transmission:F1~F2 50%
F2~catcher position 70%
Momentum acceptance:dp/p= 5.8%
F2下流側PPAC XY position(mm)
dE-TOF for PI
92Mo
91Zr
dE (MeV)
Mo
Nb
Zr
Y
LISE++によるdE-TOF
SSD(20μm、分解能200keV
dE gated
Zr region γ spectrum
91Zr T1/2defect
= 4.35 thicknes2%)
μsec
90Zr T1/2 = 130 nsec
TOF:Chargeの広がりで粒子識別不可
dE gated Mo
region γ spectrum
:陽子数のみ識別可能
92Mo T1/2 dE
= 190nsec
92Mo
SSDの使用法
90Zr
(i)dE 陽子数の識別
実測dE-TOF (ii)beam照射の時間情報
250
200
Energy[keV]
SSDによるPIの問題点
・ある程度以上High-intensityのbeamに耐えられない
→beam量の制限
(SSD有り:30enA, SSD無し:150enA)
→gain shiftが発生(時間による補正が必要)
・dEの分解能が悪い→完全に陽子数が分かれない
・TOFでは質量数で分けられない
まとめ
・RCNP ENコースでrecoil catcher法による実験を行った
・反応: 13C+86Kr21+
・テスト実験により、二次ビームラインの立ち上げ
LISE++によるビーム輸送シミュレーション
ビーム輸送実験
Charge distributionの測定
最適なBrhoとslit positionの決定
dE-TOFによるPI
・現在、本実験より得られたデータを解析中
ダウンロード

odd nuclei