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

陽子数＝準魔法数近傍　中性子数＝魔法数近傍　

odd nuclei [ν(d5/2g7/2h11/2) π(h9/2

2)]39/2- odd-odd nuclei [ν(d5/2g7/2h11/2) π(p1/2

-

1d9/22)]20+

146Gd の単一粒子軌道 90Zr の単一粒子軌道odd nuclei [ν(f7/2h9/2i13/2) π(h11/2

2)]49/2+ odd-odd nuclei [ν(f7/2h9/2i13/2) π(h11/2

2d5/22)]27+

質量数９０領域の原子核の特徴

よく似た構造を持つ

Ｎ＝８３のシステマティクス

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

Ｎ＝５１のシステマティクス

β ～－０ . ２０

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 ( １ mg/cm2) ＋８６Ｋｒ

１月実験：８ . ７ MeV/u 　 Ge 検出器４台３月実験：７ . ４ MeV/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：７．４ MeV/u( 実測 )

F0

F ２

F １

D1 D2

Q1Q2

Q3

Q4

Q5Q6

Q7

SX1 SX2

SX3

F0~Catcher １６ m　　　 ↓Flight time ~500nsec

13C target

prompt γ-ray

dE SSD( ２０ μm) for PI( 粒子識別 )Pb catcher

Ge detectors

Slits for primary beam shield

RCNP EN コースを用いた Recoil catcher 法

Slits for scattering beam shield

Delayed γ-ray のみ観測→ SN が非常に良い

delayed γ-ray

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)F １ , ２ slit position を決定

最適な Brho,slit position

Charge

Charge distribution ８６ Kr32+ との相対比

２００７年１月実験エネルギー：８．７ MeV/u実測値： winger と leon の中間

２００７年３月実験エネルギー：７．４ MeV/u実測値： winger に近い　

１月テスト実験leon

３月本実験winger

１月テスト実験Brho

93Mo

３月本実験Brho

93Mo

93Mo の生成量最大価数に Brho 調整Primary beam を止めるように slit 調整

Primary beam

F １ PPAC XY position(mm)

Primary beam(86Kr36+)

F ２下流側 PPAC XY position(mm)

Primary beam を cut

Transmission ： F １～ F ２　５０ % F ２～ catcher position ７０ %

Momentum acceptance ： dp/p= ５ . ８ %

Mo

Y

NbZr

250200d

E (

MeV

)

実測 dE-TOF

dE-TOF for PI

TOF ： Charge の広がりで粒子識別不可dE ：陽子数のみ識別可能

SSD の使用法(i)dE 　陽子数の識別

(ii)beam 照射の時間情報

LISE++ による dE-TOF SSD( ２０ μm 、分解能２００ keV

defect thicknes ２ %)

Energy[keV]

dE gated Zr region γ spectrum91Zr T1/2 = 4.35 μsec90Zr T1/2 = 130 nsec

dE gated Mo region γ spectrum92Mo T1/2 = 190nsec

91Zr

90Zr

92Mo

92Mo

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：３０ enA, SSD 無し：１５０ enA)　→ 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： １３ C ＋８６ Kr ２１＋

・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