短寿命不安定核酸素ー13のビ-ムを用いる金属鉄内部酸化の研究

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短寿命不安定核酸素ー13のビ-ムを用いる金属鉄内部酸化の研究短寿命酸素核 ^<13>O(T_<1/2>=8.9ms)を製造・収集して偏極・収量の最適条件を調べ、金属鉄にレンプラントし、酸素位置の内部場の測定、緩和時間の測定を行うことを目的として、 ^<13>Oの収率・偏極・磁気能率の測定を行った。 ^<13>Oは、理研のリングサイクロトロンで得られる135MeV/nucleonの ^<16>Oを ^<197>Auータ-ゲット(386mg/cm^2)に照射してprojectile fragmentとして製造した。放出される ^<13>Oを核種分離装置RIPSによって他核種より分離し、その第三焦点に集束させた。有限角への放出粒子を収集するため、RIPS上流のビ-ムスインガ-により ^<16>Oビ-ムを ^<197>Auタ-ゲットに斜め入射させた。焦点においたPt試料(1mm厚)に、分離した ^<13>Oをインプラントした。 ^<13>Oは、大きな非対称係数(A=1)を持つ高エネルギ-β線を放出するので、β線をプラスチックシンチレ-ション検出器で観測することにより偏極の測定を行った。インプラントされた核の偏極を保持するために58.3mTの静磁場をその方向が反応面に垂直になる様にPt試料にかけた。なお、Pt試料のまわりに置かれたrfコイルにより、静磁場と垂直に振動磁場をかけた。スピンフリップを引き起こし、偏極の向きを逆転させるために、振動磁場の振動数を期待される ^<13>Oに対するラ-モア振動数を横切る様にsweepした(核磁気共鳴における断熱通過法)。 ^<16>Oビ-ムはパルスビ-ムで36msのサイクルに18msオンになる。残り18msのビ-ムオフの最初の3msにrfがかけられ、続く15msにβ線の測定が行われた。 ^<13>の収量があまり小さくならない程度に、また副生成物である ^<12>Nがかなりの割合でRIPSの焦点に混じってこないようにという条件のもとで、収集する ^<13>Oの運動量とrf周波数を変化させて上下のβ線の比が1からずれる場所を決定した。ついで、実際に金属鉄に ^<13>Oをインプラントしβ線の偏極を測定するための装置を組立て、テスト結果は良好であった。現在、リングサイクロトロンのマシンタイムの待機中であり、近日中に最終結果が得られる予定である。