Upgrade of the active target for RI beam experiments with ultra-fine substrate processing technology

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自然界において、個々の構成要素が複数個集まって、塊を形成する"クラスター相関"は あらゆる階層に発現する普遍的な現象である。 それぞれの階層における クラスター構造の起源を明らかにする ことは、その階層を支配する相互作用 を理解する上で極めて重要である。 本研究では、陽子や中性子数が過剰な不安定な原子核におけるアルファクラスター構造の実験による解明を目指している。実験では不安定核ビームをヘリウム原子核と非弾性散乱させ、反跳されるアルファ粒子の角度・エネルギーを測定することでクラスター構造の励起エネルギー、遷移強度を決定する。クラスター構造では移行角運動量が0の遷移強度が増大すると予想されるため、理論計算と比較することでアルファクラスター構造の同定が可能である。反跳アルファ粒子の検出には我々が近年開発したMAIKoアクティブ標的を用いる。MAIKoは入射する荷電粒子の飛跡を決定できる飛跡検出器TPCである。従来のMAIKoでは、飛跡を互いに直行する2方向のストリップ電極によって飛跡を決定していたが、この方式ではストリップに平行に入射する不安定核ビーム粒子の角度を正確に決定することができず、励起エネルギーの分解能悪化を招いていた。そこで、本研究では電極構造を2方向から、互いに60度で交わる3方向のストリップ電極へ改良する。3方向とすることで、たとえビーム粒子が1つのストリップに平行に入射しても、残りの2方向のストリップから角度を決定することができる。本年度はこれまでに作成した3方向読み出し電極の試作機の性能評価で明らかになった、クロストーク問題を解決するために、新たな読み出し電極の試作機の開発を完了させた。