融合障壁分布測定による不安定核の高次核変形度導出手法の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

低エネルギー重イオン融合反応における融合障壁分布は高次核変形度にも敏感な物理量であり 、これまで安定核に対してその測定が行われてきた。本研究では、この手法を不安定核の核構造を議論するために応用することを目指して、低速不安定核ビームに対して融合障壁分布測定を行うための開発を行った。安定核ビームと不安定核ビームでは供給されるビームの質が全く異なるため、測定系の開発が求められる。最も重要な点は、10^5 -10^6 個/秒のレートで供給される速度の揃っていない低速不安定核ビームに対して、1 粒子毎に速度を高精度で識別し、かつそのデータを高効率で取得することである。ビームの速度は飛行時間測定法によって決定する。したがって、本研究が目指す実験環境下で飛行時間検出器に求められる性能は、（１）高い時間分解能を有すること、（２）低速ビームへの影響を最小限にするために極めて薄いこと、（３）10^5個/秒の高いレート下で、安定して性能を発揮することである。令和 2 年度では、上記を満たす検出器として静電ミラー型マイクロチャンネルプレート検出器(E-TOF)を開発し、性能テストを九州大学ビーム応用科学センターのタンデム加速器から供給される様々な重イオンビーム( 1H, 6,7Li, 28Si, 74Ge)を用いて行った。検出器の構造や運用パラメーターを最適化することにより、最高で~40 ps の時間分解能が得られた。これは要求性能 100 ps よりも十分に優れた時間分解能である。確認した限り、この結果は低速重イオンビームに対する E-TOF 検出器の時間分解能としては最も良いものである。 検出器のビーム依存性や測定レート依存性評価用データも取得しており、現在詳細なデータ解析が進行中である。今後、シミュレーション結果との比較により達成された性能の根本的理解を行った上で、結果を論文として公表する。