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E cm =1.5MeV 以下での 4 He+ 12 C → 16 O+γ 反応測定における BG 除去

E cm =1.5MeV 以下での 4 He+ 12 C → 16 O+γ 反応測定における BG 除去. 九州大学院 岩崎諒 藤田訓裕、相良建至、寺西高 山口祐幸、松田沙矢香、三鼓達輝、 MariaTheodoraRosary 、 劉盛進. 4 He+ 12 C  16 O+ g 反応断面積測定. 恒星での 4 He( 12 C, 16 O)γ 反応がおこる エネルギー領域 付近で S 因子が変化するため、近いエネルギー領域までの測定が必要。. 恒星エネルギーでの 4 He( 12 C, 16 O)γ 反応断面積測定は不可能。.

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E cm =1.5MeV 以下での 4 He+ 12 C → 16 O+γ 反応測定における BG 除去

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Presentation Transcript

  1. Ecm=1.5MeV以下での4He+12C→16O+γ反応測定におけるBG除去Ecm=1.5MeV以下での4He+12C→16O+γ反応測定におけるBG除去 九州大学院 岩崎諒 藤田訓裕、相良建至、寺西高 山口祐幸、松田沙矢香、三鼓達輝、MariaTheodoraRosary、劉盛進

  2. 4He+12C16O+g反応断面積測定 恒星での4He(12C,16O)γ反応がおこるエネルギー領域付近でS因子が変化するため、近いエネルギー領域までの測定が必要。 恒星エネルギーでの4He(12C,16O)γ反応断面積測定は不可能。 0.7MeVまでを測定して外挿で求める。 0.3 反応断面積測定に必要な条件 ･反応量の確保 ･BGの十分な低減 Kyushu U. Ruhr U. extrapolation 1.5

  3. 実験セットアップ チョッパー バンチャー 膜無しHeターゲット タンデム加速器 12C+4He→16O+g イオン源 ビーム 標的 検出 • バックグランド(BG)除去 • ･BG1 • パルスビーム(Time of Flight) • ･BG2 • 反跳質量分析器(RMS) • ･BG3 • 長時間チョッパー(LTC) 反跳質量分析器 (RMS) 長時間チョッパー 第一集束面(F2) 第一集束面(F1) 検出器

  4. BG1　パルスビーム(Time ofFlightの利用) 270nsec ビーム強度 時間 4He(12C,16O)γ反応がおきる時間を特定できる。 ↓ 時間判別によるBG低減 パルスビームによるTOF利用で バックグランド低減N(BG)/N(Cbeam) ～10-2

  5. BG2　反跳質量分析器(RMS) 16O 磁気偏向器 Bρ∝p/q 静電偏向器 Eρ∝T/q 16O３+ Si SSD 4He+12C16O+g 12Cビーム 4He ガスターゲット F1収束面 F2収束面 V∝(T/q)/(p/q) m/q ∝ (p/q)/v 速度分散 質量分散 12C 生成16Oに比べ非常に多い RMSによるバックグランド低減N(BG)/N(Cbeam) ～10-11

  6. 12C 16O BG3Long Time Chopper(LTC) 16O３+ Si SSD ～ ～ 12C+ パルスビーム LTC 4He ガスターゲット BG除去 生成16O通過 長時間チョッパー(LTC) f0 Vf0 3f0 V3f0 magnet スリット 0 F1 LTCでのバックグランド低減N(BG)/N(Cbeam)～10-3

  7. バックグランド対策BG1,BG2,BG3の結果 N(BG)/N(Cbeam) BG1　パルスビーム ～10-2 • BG2　反跳質量分析器 ～10-11 BG3　長時間チョッパー ～10-3 ～10-16

  8. BG4-4 LTC極板での散乱 ↓ LTC極板の位置変更 BG4　更なるバックグランド除去 BG4-1　標的付近での散乱 ↓ 標的前にスリット増設 TOFを利用したバックグランド源特定結果 BG4-2　荷電変換12C ↓ 真空の向上 BG4-3F1スリットでの散乱 ↓ スリット改良

  9. BG4-1　標的前にスリット増設 標的付近での散乱 12Cが接触して散乱 スリットを増設

  10. BG4-2　静電偏向器付近の真空向上 真空が悪いため12Cが静電偏向器通過後に荷電変換してしまい、磁気偏向器で分離できなくなる。 偏向電極板 真空度 5x10-6Torr ↓ 1x10-6Torr

  11. BG4-3　スリットの改良 スリットのエッジ部で12Cが散乱 Aｌスリット　500μm 12C 　↓1/17 Taスリット　30μm

  12. BG4-4LTC極板の位置変更 ～ ～ LTC極板での散乱 magnet スリット Cbeam 16O BG F1

  13. BG4の対策結果 BG4対策前 BG4対策後 1.5MeVの測定に成功。

  14. RMSの改造でバックグランドを3桁減らすのには限界があるRMSの改造でバックグランドを3桁減らすのには限界がある ↓ 他の手段が必要 イオンチェンバー ガス 16O 12C ΔE エネルギー欠損量が12Cと16Oで違う E 1.5

  15. まとめ 九州大学では4He(12C,16O)γ反応の断面積の測定を行ってきた。 RMS、パルスビーム、LTCを用いることでバックグランド比 N(BG)/N(Cbeam)～10-16を達成した。 スリットの増設と改良、真空の向上、LTC極板の位置変更によるバックグランド低減を試み、1.5MeVでの測定に成功した。 0.7MeVまでの測定を行うには更に3桁のバックグランド低減が必要である。 今後1.15MeV,1.00MeV,0.85MeV,0.7MeVにおける測定を行い、0.3MeVでの反応断面積を外挿により求める。

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