Transcript odd nuclei

Recoil catcher法による質量数９０領域の
高スピンアイソマーの研究
阪大理, 東北大サイクロA, 東北大理B, 東大CNSC
登壇者：
増江俊行
共同実験者： 堀稔一, 倉健一朗, 田尻邦彦,
佐藤昭彦, 福地知則, 小田原厚子,
下田正,鈴木智和A,B, 若林泰生C
目次
・目的
・実験
(i)二次ビームラインRCNP ENコース
を用いたRecoil catcher法
(ii)二次ビーム輸送
・結果
・まとめ
目的
・RCNP二次ビームライン
ENコースの立ち上げ
(i) ビーム輸送系のテスト
(ii) モニター・スリット系のテスト
質量数９０領域の原子核の特徴
146Gdの単一粒子軌道
odd nuclei
[ν(f7/2h9/2i13/2) π(h11/22)]49/2+
odd-odd nuclei
[ν(f7/2h9/2i13/2) π(h11/22d5/22)]27+
90Zrの単一粒子軌道
odd nuclei
[ν(d5/2g7/2h11/2) π(h9/22)]39/2odd-odd nuclei
[ν(d5/2g7/2h11/2) π(p1/2-1d9/22)]20+
陽子数＝準魔法数近傍 中性子数＝魔法数近傍
よく似た構造を持つ
Ｎ＝８３のシステマティクス
Ｎ＝５１のシステマティクス
β～－０.２０
質量数９０領域の高スピンアイソマーを予測
系統的に多くの高スピンアイソマーが確認されている
まだまだ確認されていない
実験
実験場所：RCNP(大阪大学核物理研究センター)
ENコース
日時：２００７年１月２２～２４日 テスト実験
３月１６～２４日 本実験
反応：１３Ｃ(１mg/cm2)＋８６Ｋｒ
１月実験：８.７MeV/u Ge検出器４台
３月実験：７.４MeV/u Ge検出器１４台(BGO付２台)
１月実験で励起関数をとる(８.７, ７.７, ６.７ MeV/u)
高スピンのpopulationと生成量
７．３MeV/u
３月実験：７．４MeV/u(実測)
RCNP ENコースを用いたRecoil catcher法
Delayed γ-rayのみ観測
→SNが非常に良い
F0~Catcher １６m
↓
Flight time ~500nsec
F１
D1
Q2
SX1
SX2 Q4
Q3
Q1
F0
D2
dE SSD(２０μm)
for PI(粒子識別)
Pb catcher
Q5
Q6
Q7
SX3
F２
prompt γ-ray
13C
target
Slits for primary beam shield
Slits for scattering beam shield
delayed γ-ray
Ge detectors
ビーム輸送テスト
ビーム輸送シミュレーション
ビーム輸送実験
(i)Charge distribution(winger,leon,shima)の決定
(ii)F１,２slit positionを決定
最適なBrho,slit position
Charge distribution
８６Kr32+との相対比
2.5
1.6
1.4
2
1.2
1.5
1
実測
1
winger
0.8
leon
0.6
shima
実測
wingger
leon
0.4
0.5
93Moの生成量最大価
0.2
0
0
30
32
34
30
36
31
32
33
34
Charge
２００７年１月実験
エネルギー：８．７MeV/u
実測値：winger とleonの中間
Brho
１月テスト実験
93Mo
１月テスト実験
leon
３月本実験
winger
２００７年３月実験
エネルギー：７．４MeV/u
実測値：wingerに近い
Brho
３月本実験
93Mo
数にBrho調整
Primary beamを止め
るようにslit調整
Primary beam
Primary beam(86Kr36+)
Primary beamをcut
F１PPAC XY position(mm)
Transmission：F１～F２ ５０%
F２～catcher position ７０%
Momentum acceptance：dp/p= ５.８%
F２下流側PPAC XY position(mm)
dE-TOF for PI
92Mo
91Zr
dE (MeV)
Mo
Nb
Zr
Y
LISE++によるdE-TOF
SSD(２０μm、分解能２００keV
dE gated
Zr region γ spectrum
91Zr T1/2defect
= 4.35 thicknes２%)
μsec
90Zr T1/2 = 130 nsec
TOF：Chargeの広がりで粒子識別不可
dE gated Mo
region γ spectrum
：陽子数のみ識別可能
92Mo T1/2 dE
= 190nsec
92Mo
SSDの使用法
90Zr
(i)dE 陽子数の識別
実測dE-TOF (ii)beam照射の時間情報
250
200
Energy[keV]
SSDによるPIの問題点
・ある程度以上High-intensityのbeamに耐えられない
→beam量の制限
(SSD有り：３０enA, SSD無し：１５０enA)
→gain shiftが発生(時間による補正が必要)
・dEの分解能が悪い→完全に陽子数が分かれない
・TOFでは質量数で分けられない
まとめ
・RCNP ENコースでrecoil catcher法による実験を行った
・反応： １３C＋８６Kr２１＋
・テスト実験により、二次ビームラインの立ち上げ
LISE++によるビーム輸送シミュレーション
ビーム輸送実験
Charge distributionの測定
最適なBrhoとslit positionの決定
dE-TOFによるPI
・現在、本実験より得られたデータを解析中