重イオン荷電交換反応の基礎研究

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スウィンガ-、スペクトロメ-タ-を用いた重イオン荷電交換反応のテスト実験を第2焦点面のオプティックススタディを兼ねて、平成3年10月に行った。実験には理研リングサイクロトロンよりの135MeV/核子の ^<12>Cビ-ムと、厚さ20mg/cm^2の ^<nat>Cのタ-ゲットとを用いた。また、第2焦点面での検出器にはカソ-ド読み出し型ドリフトチェンバ-(CRDC)を使用する予定であったが、直前になってガス洩れが生じたため、単芯比例計数管(SWPC)に取り替えた。その後ろに2枚のプラスティックシンチレ-タ-を置いているのは同じである。実激の目的は、まず荷電交換反応で生じた ^<12>Nの同定、ついで0^0測定が可能であるかどうか、その際にどの程度のバックグラウンドがあるかなどを調べることであった。プラスティックシンチレ-タ-中でのエネルギ-損失と飛行時間との2次元デ-タを利用することにより、 ^<12>Nの同定がきれいにできることが判った。また ^<12>Cビ-ムと測定する ^<12>Nを一緒にスペクトロメ-タ-に入れ、第1双極磁石の直後にあるビ-ムストッパ-で ^<12>Cビ-ムを止めた時、第2焦点面検出器でのバックグラウンドは非常に少なく、0^0測定が十分可能であることが示された。CRDCに関しては、その後ガス洩れ対策を講じたのち独立にテストし、0.5mm以下の分解能を持つことを確認、平成4年2月に100MeV/核子の ^<12>Cビ-ムで実際に使用している。この実験では、アイソスピンを1でけ増やす反応と、1だけ減らす反応を同一条件で測定する目的で ^<12>Nと ^<12>Bの両方を検出することを試み、それに成功した。このデ-タの詳細はオフライン解析の結果を待たなければならないが、これまでの結果から、核子当り100MeV以上のエネルギ-における重イオンビ-ムによる荷電交換反応の測定、特にスペクトロメ-タ-を用いた0^0断面積の測定は完全に成功したと云える。