Development of a versatile method to produce spin-polarized radioactive nuclear beams

开发产生自旋极化放射性核束的通用方法

基本信息

  • 批准号:
    10304020
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24.38万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 1999
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The feasibility of producing spin polarization for radioactive nuclear beams has been investigated. The prescription of this versatile method is (i) to spin-polarize the outermost electron in Rb via laser optical pumping and (ii) to transfer the electron to the radioactive nuclear beam ion and (iii) to polarize the nuclear spin through the hyperfine interaction. This method is quite successful for proton. Although the method is essentially applicable for a wide variety of nuclear species, no application has been tried for ions heavier than helium. The feasibility must be investigated on (i) how much we can reduce the depolarization effects after the electron transfer process and (ii) how high transmission efficiency we can achieve for the radioactive nuclear beams.We have constructed a test stand and started the feasibility test of this new method at Research Center for Nuclear Physics, Osaka University, prior to the completion of high intensity radioactive beam facilities such as ISAC at TRIUMF or E-arena at JHF. Instead of the radioactive nuclear beams, stable beams have been used. The nuclear polarization has been measured by the method of the beam-foil spectroscopy.The test stand has just completed. At the first trial we have successfully observed 2 % spin polarization for the 14N nucleus. The transmission efficiency was approximately 60%. These results are very promising for the practical application. We have started detailed investigation to increase the nuclear polarization.
研究了放射性核束产生自旋极化的可行性。这种多功能方法的处方是:(i)通过激光光泵浦使Rb中最外层的电子自旋反转,(ii)将电子转移到放射性核束离子上,(iii)通过超精细相互作用使核自旋反转。这种方法对于质子来说是相当成功的。虽然该方法基本上适用于各种各样的核素,但没有应用于比氦重的离子。我们已经在大坂大学核物理研究中心建立了一个试验台,并开始了这种新方法的可行性试验。在TRIUMF的ISAC或JHF的E-arena等高强度放射性束设施建成之前,代替放射性核束的是稳定束。用束箔光谱法测量了核极化,实验台刚刚建成。在第一次实验中,我们成功地观察到14 N核的2%自旋极化。传输效率约为60%。这些结果对于实际应用是非常有希望的。我们已经开始了详细的调查,以增加核极化。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Shimoda: "Physics with Spin-Polarized Radioactive Nuclear Beams" Proc.Int.Workshop on JHF Science(JHF98). JHF-98-2. II-337-340 (1998)
T.Shimoda:“自旋偏振放射性核束的物理学”Proc.Int.Workshop on JHF Science(JHF98)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
S. Shimizu et al.: "High Precision Polarimeter System for Atomic Polarization and Tilted-Foil Experiments with 1.7 KeV/amu 14NィイD1+ィエD1 Beam."Review of Scientific Instruments. (in press). (2000)
S. Shimizu 等人:“使用 1.7 KeV/amu 14N D1+D1 光束进行原子偏振和倾斜箔实验的高精度旋光计系统”。科学仪器评论(2000 年出版)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T. Shimoda: "Development of polarized radioactive nuclear beams."Proc. of the RCNP Workshop on spin polarized nuclear fusions. 91-100 (1999)
T. Shimoda:“极化放射性核束的发展。”Proc。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
下田 正: "液体ヘリウムを用いたイオン・中性原子のトラップ-核分光への応用研究の現状と今後の実験計画" 京都大学原子炉実験所研究会報告書. KURRI-KR-15. 48-53 (1997)
Tadashi Shimoda:“使用液氦捕获离子和中性原子 - 核光谱应用研究的现状和未来的实验计划”京都大学反应堆研究所研究小组报告。KURRI-KR-15(1997)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
中沢孝彦: "Rb の光ポンピング法におけるレート方程式" 高エネルギー加速器研究機構ワークショップ報告書. JHF-97-5. 83-86 (1997)
Takahiko Nakazawa:“Rb 光泵浦速率方程”高能加速器研究组织研讨会报告。JHF-97-5 (1997)。
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  • 期刊:
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    0
  • 作者:
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