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仁科加速器科学研究センター 短寿命核質量測定装置開発チーム

チームリーダー 大西 哲哉(Ph. D.)

研究概要

大西 哲哉

短寿命核質量測定装置開発チームは、理化学研究所のRIビームファクトリー(以下、RIBF)において、短寿命不安定核(短寿命RI)の精密質量測定に特化した基幹実験装置の開発を進めています。中性子合体や超新星爆発などに伴う中性子捕獲過程(r過程)でウランまでの重い元素ができたと考えられており、この過程を実験的に検証するためには、非常に寿命の短く稀少なRIに対し、精密な質量測定を行うことが不可欠です。質量測定には等時性質量測定法を用います。そのため一周を回る周回時間が運動量に依存しない等時性蓄積リング(R3:Rare-RI Ring)を建設しました。R3の特徴は10本のトリムコイルを持つ偏向電磁石による10-6と高度に調整された等時性と、極稀にしか生成されない稀少RIを効率よくリングに入射するための超高速応答キッカーシステムです。建設は2012年に開始され2014年にほぼ完成しました。2015年、2016年にコミッショニング実験を成功させ、建設したリングの性能評価を行うと同時に、質量既知のRIを用いて質量測定手法を確立しました。2018年、2021年にはr過程に関連した不安定核の質量測定実験を実施しました。現在は、より稀少なRIの質量測定を実現すべく、リング検出器の開発やキッカーシステムの改良などを進めながら、測定効率及び精度の向上を図っています。

研究主分野

  • 数物系科学

キーワード

  • 加速器科学
  • 原子核物理
  • 電子散乱
  • 原子核質量測定

主要論文

  • 1.H. F. Li et al.:
    "First Application of Mass Measurement with the Rare-RI Ring Reveals the Solar r-Process Abundance Trend at A=122 and A=123"
    Phys. Rev. Lett. 128, (2022) 152701.
  • 2.D. Nagae et al.:
    "Development and operation of an electrostatic time-of-flight detector for the Rare RI storage Ring"
    Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 986 (2021) 164713.
  • 3.S. Suzuki et al.:
    "Efficiency and timing performance of time-of-flight detector utilizing thin foils and crossed static electric and magnetic fields for mass measurements with Rare-RI Ring facility"
    Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 965 (2020) 163807.
  • 4.S. Naimi et al.:
    "Experimental Challenges of the First Mass Measurement Campaign at the Rare-RI Ring"
    J. Phys.: Conf. Ser. 1643 (2020) 012058.
  • 5.Y. Yamaguchi et al.:
    "Commissioning of the rare-RI ring at RIKEN RI beam factory"
    Proc. of COOL2015 FRYAUD01.
  • 6.H. Miura et al.:
    "Performance of a fast kicker magnet for rare-RI ring"
    Proc. of HIAT2015 MOPA03.
  • 7.F. Suzaki et al.:
    "Performance of a resonant Schottky pick-up in the commissioning of rare-RI ring"
    Proc. of HIAT2015 MOPA24.
  • 8.Y. Abe et al.:
    "Isochronous field study of the rare-RI ring"
    Phys. Scr. T 166 (2015) 014047.
  • 9.M. Wakasugi et al.:
    "The Rare RI Ring Facility at the RIKEN RI Beam Factory"
    JPS Conf. Proc. 6 (2015) 010020.
  • 10.Y. Yamaguchi et al.:
    "Construction of rare-RI ring at RIKEN RI Beam Factory"
    Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 317 (2013) 629-635.

関連リンク

メンバーリスト

主宰者

大西 哲哉
チームリーダー

メンバー

山口 由高
技師

お問い合わせ先

〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1
Email: oonishi [at] ribf.riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

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