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多重反射型飛行時間測定式質量測定器を用いた質量測定による元素合成過程の研究

利用多重反射飞行时间质量计进行核合成过程的质量测量研究

基本信息

批准号：
10F00823
负责人：
和田道治
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

短寿命原子核の精密質量測定の為、多重反射型飛行時間測定式質量分析器(MRTOF-MS)を開発した。平成24年度には、短寿命原子核Li8(半減期0.8秒}の質量測定を実行し、オンラインでの実証試験に成功した。理化学研究所の入射核破砕片分離器で生成された〓1GeVのLi8は、高周波イオンガイドガスセルによって減速・冷却され、テーパ型RFトラップを経てMRTOF-MSにバンチ入射され飛行時間が測定された。8msに約880回の往復した後MCP検出器で総飛行時間(7996960.8(1.3)ns)が測定され、同時に校正用に測定されたCl2の飛行時間の比からLi8の質量を6.6x10-7の精度で決定した。一般に飛行時間測定式の質量測定では2種類の校正イオンを用いて、その内挿によって未知質量を導出する。しかし、MRTOF法では、飛行開始時刻の決定精度に比べて総飛行時間が遥かに長いため、たとえ10nsの開始時刻の系統誤差があっても十分飛行時間の絶対値のみで質量を決定することが可能である。実際に質量比が8:12もの違いでも飛行時間比で質量が決定可能なことを確かめた。この飛行開始時間決定の系統誤差は質量比が近い程小さくなる為、同重体による校正が最適である。そこで、最終的な目的である超重元素の質量校正用に、静電スプレーイオン源を用いた分子イオン源の開発を行った。生成された分子イオンは高周波カーペットによって高効率で捕集され、MRTOF-MSに導かれた。メタノールと蟻酸水溶液から、質量数200-300の間の殆どの質量数において複数の分子イオンが生成でき、しかもそれらの元素組成は質量測定から一意に決定できることを確認した。これは、質量測定のための校正としてだけでなく、MRTOF-MSが化学・生物における分析にも勝れた特徴を持つことを意味し、将来の応用研究が多いに期待される成果である。

The development of precision mass measurement for short-lived nuclei and multiple reflection time-of-flight mass analyzer (MRTOF-MS) In 2004, the mass measurement of short-lived nuclear Li8 (half-life 0.8 s) was successfully carried out. The incident nuclear fragment separator of the Institute of Physical Chemistry generates 1GeV Li8 and high-frequency RF signals, such as deceleration, cooling, and time-of-flight measurement. 8ms after about 880 cycles MCP detector total flight time (7996960.8(1.3)ns) for measurement, simultaneous calibration to determine the ratio of Cl2 flight time to Li8 mass 6.6x10-7 accuracy. General time-of-flight equations for mass determination include two types of calibration options, and two types of internal calibration options for unknown mass derivation. The MRTOF method determines the accuracy of the flight start time, and the system error of the flight start time is 10ns. In fact, the mass ratio is 8:12, and the flight time ratio is determined by the mass ratio. This flight start time determines the system error, the mass ratio, and the weight correction. The final goal is to correct the mass of the superheavy elements and to develop the electrostatic energy sources. High frequency capture, MRTOF-MS Formic acid aqueous solution, mass number 200-300, mass number, molecular weight, elemental composition, mass determination, determination The results of MRTOF-MS in chemical and biological analysis are expected to be more useful in future research.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Towards ultra-fast, high-precision mass measurements using Multi-Reflection ToF-MS

使用多重反射 ToF-MS 实现超快速、高精度质量测量

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Naimi;et al;S.Naimi
通讯作者：
S.Naimi

Development of a resonance laser ionization gas cell for high-energy, short-lived nuclei

开发用于高能、短寿命原子核的共振激光电离气室

DOI：
10.1016/j.nimb.2012.10.009
发表时间：
2013
期刊：
Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B
影响因子：
0
作者：
T. Sonoda;M. Wada;H. Tomita;C. Sakamoto;T. Takatsuka;T. Furukawa;H. Iimura;Y. Ito;T. Kubo;Y. Matsuo;H. Mita;S. Naimi;S. Nakamura;T. Noto;P. Schury;T. Shinozuka;T. Wakui;H. Miyatake;S. Jeong;H. Ishiyama;Y. X. Watanabe;Y. Hirayama;K. O
通讯作者：
K. O

ESI for mass calibration of MR-TOF mass spectrograph

用于 MR-TOF 质谱仪质量校准的 ESI