高エネルギー分解能硬Ｘ線分光検出器によるトリウム２２９の核異性準位決定

高能分辨率硬X射线光谱仪测定钍229的核异构水平

• 批准号: 17J07990
• 负责人: 村松 はるか
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J07990/
• 关键词: X線検出器; 超伝導型X線検出器

トリウム229異性体準位は20 eV以下と考えられており、正確に測定する方法としてトリウム229の29.19 keVから基底準位と異性体準位に遷移する二本のガンマ線を直接測定する方法がある。そこで私は、超伝導遷移端(TES)カロリメータの検出器を用いて29 keVで15 eVの分解能を有する素子の開発とトリウム229異性体準位の測定を行なった。29 keVのエネルギーを測定するために、TES素子サイズを従来の２倍の大きさである400 μm角とし吸収体の厚みを4.0 μmに変更して熱容量を増加させ、エネルギー帯域を51 keVまで拡大させた。この素子を用いて実験室系で評価試験を行なったところ、26 keVに対して20 eVの分解能を示した。そしてJAEAで233U線源源の照射環境下で素子の性能を評価すると、26 keVに対して44 eVに分解能が劣化しており、その要因は線源から放射されるガンマ線等によるTES素子の熱揺らぎであることが分かった。分解能が不十分であるため、29.19 keVの二本のガンマ線を分離することが出来ず、97.1 keVから始まる崩壊系列を使用して異性体準位を見積もった。その結果、統計誤差と系統誤差を含めて8.4_(-5.8)^(+7.2)±9.5 eVの値を得た。JAEAの試験から統計誤差を改善するために、TESカロリメータの分解能の向上、素子の熱揺らぎによるノイズの抑制、トリウム229ラインの統計数の増加を行なった。再設計したTESカロリメータとコリメータを低温ステージに搭載し、東北大学で試験を行なった。動作できた３素子について241Am線源を使用して65 mKの動作温度で分解能を評価した結果、26 keVのエネルギーに対して18 eVの分解能を示し、分解能を向上させた素子の開発を行うことができた。

The alignment of the sexual body is less than 20 eV, and the method of calibration is correct. The calibration of the sexual body is based on the alignment of the base alignment of 229 and 29.19 keV. The alignment of the sexual body of an ordinary university is measured directly. The private and ultra-mobile terminal (TES) device can be used to determine the accuracy of the data acquisition system by using the resolution of 29 keV and 15 eV. The thickness of the absorber is 4. 0 μ m, the thickness of the suction is 4. 0 μ m, the volume is thicker, the capacity is larger, and the domain is 51 keV. The thickness of the suction body is 4. 0 μ m, 4. 0 μ m. The decomposition energy can be shown by the decomposition energy of 26 keV, 20 eV, and so on. In the environment, the source of the JAEA 233U line irradiates the performance of the element, the decomposition of 26 keV and 44 eV can deteriorate the performance of the TES, such as the source, the radiation source and so on. The decomposition can be divided into four parts: 29.19 keV ordinary universities, 29.19 ordinary universities, 29.19 ordinary universities, and 97.1 keV. The series of disintegration uses the alignment of the body. The results and statistics show that the eV error of the system error is 8.45.8 ^ (+ 7.2 ±9.5) and the error is satisfactory. The JAEA statistics show that the data is improved, the TES data is decomposed, the data is suppressed, and the data of the 229 computer system is increased. Re-design the TES equipment, equipment and equipment. Use the 65 mK action temperature to analyze the results, 26 keV to analyze the temperature, 18 eV to analyze the energy, and to make sure that the decomposition energy is up-to-date.

项目成果

229-Th異性体準位のTESマイクロカロリメータを用いた分光研究

使用 TES 微量热计对 229-Th 异构体水平进行光谱研究

• 发表时间: 2019
• 作者: Haruka Muramatsu;Tasuku Hayashi;Keisei Maehisa;Yuki Nakashima;Kazuhisa Mitsuda;Noriko Y.Yamasaki;Toru Hara and Keisuke Maehata;村松はるか;村松はるか
• 通讯作者: 村松はるか

A Study of X-ray Response of the TES X-ray Microcalorimeter for STEM

STEM TES X 射线微量热仪的 X 射线响应研究

• DOI: 10.1109/tasc.2017.2661738
• 发表时间: 2017
• 期刊: IEEE Transactions on Applied Superconductivity
• 影响因子: 1.8
• 作者: Haruka Muramatsu;Tasuku Hayashi;Keisei Maehisa;Yuki Nakashima;Kazuhisa Mitsuda;Noriko Y.Yamasaki;Toru Hara and Keisuke Maehata
• 通讯作者: Toru Hara and Keisuke Maehata

トリウム229異性体のX線マイクロカロリメータを用いた 分光実験

使用钍229异构体的X射线微热量计进行光谱实验

• 发表时间: 2019
• 作者: Haruka Muramatsu;Tasuku Hayashi;Keisei Maehisa;Yuki Nakashima;Kazuhisa Mitsuda;Noriko Y.Yamasaki;Toru Hara and Keisuke Maehata;村松はるか
• 通讯作者: 村松はるか

Development of TES microcalorimeters for 10-50 keV using a gold absorber

使用金吸收体开发 10-50 keV 的 TES 微量热计

• 发表时间: 2017
• 作者: Haruka Muramatsu;Tasuku Hayashi;Keisei Maehisa;Yuki Nakashima;Kazuhisa Mitsuda;Noriko Y.Yamasaki;Toru Hara and Keisuke Maehata;村松はるか;村松はるか;村松はるか
• 通讯作者: 村松はるか