小型飛行時間質量分析器を用いた短寿命中性子過剰核の精密質量測定
小型飛行時間質量分析器を用いた短寿命中性子過剰核の精密質量測定
使用紧凑型飞行时间质谱仪精确测量短寿命富中子核的质量
批准号：
15740170
负责人：
石田 佳久
金额：
$2.3万
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2003 至 2004
中文摘要
翻译
この研究は、理化学研究所の加速器施設にある入射核破砕片分離装置で生成されHeガス充填RFイオンガイド(RFIG)で収集・冷却された短寿命核の質量を、多重反射飛行時間質量分析器(MR-TOF)を用いて高精度に測定することを目的とする。それに向けた準備を行ってきた。高精度質量測定のためには、RFIGからのイオンをバンチ化し同時に室温程度まで冷却する必要がある。そこで、2段階リニア型のRFトラップを新しく考案・製作した。前段は、入射軸方向の長さが3cm程度のトラップで、コンピュータ・シミュレーションでは予想される縦方向エミッタンス10eV/μsのRFIGからのパルスビームは80%以上の高効率で捕獲可能である。後段は、同長さが5mmのトラップで、より閉じ込めをよくすることでMR-TOFへ10ns程度の時間幅のパルスビームを供給できるようになる。オフライン試験では、このトラップを導入することによりイオンが蓄積されイオンビーム強度が増加した。また、トラップ内での緩衝ガスによる冷却により、イオンの位置広がりが減少し、引き出し後のエネルギー広がりが10分の1程度まで下がった。これらにより、MR-TOFの質量分解能が4万で頭打ちになると思われていたものが、11万を超える分解能を達成した。さらに、質量スペクトルにおけるピークの裾部分やバックグラウンドも著しく減少した。短寿命核の質量測定を行うことは未だできていないが、最重要開発課題であったMR-TOFとRFIGをマッチングさせるためのRFトラップが完成し、それまでのMR-TOFの性能が大幅に向上した。これにより、オンライン実験で高効率に精密質量測定を行うことが可能になった。
英文摘要
この研究は、理化学研究所の加速器施設にある入射核破砕片分離装置で生成されHeガス充填RFイオンガイド(RFIG)で収集・冷却された短寿命核の質量を、多重反射飛行時間質量分析器(MR-TOF)を用いて高精度に測定することを目的とする。それに向けた準備を行ってきた。高精度質量測定のためには、RFIGからのイオンをバンチ化し同時に室温程度まで冷却する必要がある。そこで、2段階リニア型のRFトラップを新しく考案・製作した。前段は、入射軸方向の長さが3cm程度のトラップで、コンピュータ・シミュレーションでは予想される縦方向エミッタンス10eV/μsのRFIGからのパルスビームは80%以上の高効率で捕獲可能である。後段は、同長さが5mmのトラップで、より閉じ込めをよくすることでMR-TOFへ10ns程度の時間幅のパルスビームを供給できるようになる。オフライン試験では、このトラップを導入することによりイオンが蓄積されイオンビーム強度が増加した。また、トラップ内での緩衝ガスによる冷却により、イオンの位置広がりが減少し、引き出し後のエネルギー広がりが10分の1程度まで下がった。これらにより、MR-TOFの質量分解能が4万で頭打ちになると思われていたものが、11万を超える分解能を達成した。さらに、質量スペクトルにおけるピークの裾部分やバックグラウンドも著しく減少した。短寿命核の質量測定を行うことは未だできていないが、最重要開発課題であったMR-TOFとRFIGをマッチングさせるためのRFトラップが完成し、それまでのMR-TOFの性能が大幅に向上した。これにより、オンライン実験で高効率に精密質量測定を行うことが可能になった。
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Y.Ishida et al.: "A time-of-flight mass spectrometer to resolve isobars"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. (in press). (2004)
Y.Ishida 等人：“解析等量线的飞行时间质谱仪”物理研究 B 中的核仪器和方法（正在出版）。
Y.Ishida 等人：“解析等量线的飞行时间质谱仪”物理研究 B 中的核仪器和方法（正在出版）。
DOI：
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发表时间：
期刊：
影响因子：
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作者：
[]
通讯作者：
DOI：
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发表时间：
2004
期刊：
RIKEN Accelerator Progress Report 37
影响因子：
--
作者：
[Y.Ishida et al., Y.Ishida et al., Y.Ishida et al.]
通讯作者：
Y.Ishida et al.
On-Line Collection of ^8Li Ions from the Projectile Fragment Separator Using an RF Ion Guide System (III)
使用射频离子引导系统从射弹碎片分离器在线收集 ^8Li 离子 (III)
使用射频离子引导系统从射弹碎片分离器在线收集 ^8Li 离子 (III)
DOI：
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发表时间：
2004
期刊：
RIKEN Accelerator Progress Report 37
影响因子：
--
作者：
[Y.Ishida et al., Y.Ishida et al., Y.Ishida et al., A.Takamine et al.]
通讯作者：
A.Takamine et al.
A Multi-Reflection Time-of-Flight Mass Spectrometer for Mass Measurements of Short-Lived Nuclei
用于短寿命原子核质量测量的多重反射飞行时间质谱仪
用于短寿命原子核质量测量的多重反射飞行时间质谱仪
DOI：
--
发表时间：
2005
期刊：
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B (発表予定)
影响因子：
--
作者：
[Y.Ishida et al.]
通讯作者：
Y.Ishida et al.
A time-of-flight mass spectrometer to resolve isobars
用于解析等压线的飞行时间质谱仪
用于解析等压线的飞行时间质谱仪
DOI：
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发表时间：
2004
期刊：
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 219-220
影响因子：
--
作者：
[Y.Ishida et al., Y.Ishida et al.]
通讯作者：
Y.Ishida et al.
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