COLLAPS実験

同位体分離装置オンライン
（イゾルデ）
ISOLDE 実験セットアップのリスト
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メディシス	ISOLDE から収集された医療用同位元素
508	固体物理学研究所ヴ; t; e;

COLLinear LAser SPectroscopy ( COLLAPS )実験は、CERNのISOLDE施設で行われています。この実験の目的は、スピン、電磁モーメント、電荷半径など、エキゾチックで短寿命の核の基底状態と異性体状態の特性を調査することです。^[1]この実験は1970年代後半から稼働しており、ISOLDEで最も古いアクティブな実験です。^[2]^[3]

背景

共線分光法は1970年代半ばにSLカウフマンによって開発されました。^{[4]これは狭い}吸収線を得る方法であり、特に短寿命同位体の実験に理想的な感度を提供します。

この技術では、サンプルに送られるレーザービームとプローブビームの2つのビームが使用されます。両方のビームを同一経路に沿って配置することで、時間と空間の重なりを制御できます。 ^[5]これにより、サンプルの核特性を同時に調査できます。^[6]

実験のセットアップ

COLLAPSはCERNのISOLDE施設内に設置されており、ISOLDEの共鳴イオン化レーザーイオン源（RILIS）によって生成された放射性イオンにアクセスできます。^[7]イオンはCOLLAPSビームラインに送られ、共線分光法の技術を介して調整可能な連続波レーザーを使用して励起されます。 ^[8]^{[9]レーザーシステムは、狭い}線幅で210nmから1000nmの範囲のレーザー光を生成します。システムにより、ISOLDEによって生成された短寿命の核に必要な原子遷移にアクセスできます。^[3]

レーザー分光法は中性原子で行う方がよいため、ISOLDEからのイオンビームを中和するために電荷交換セル（CEC）が必要である。^[7] CECは、イオンビームをセル内のアルカリ蒸気と衝突させて電荷を移動させることでイオンを中和する。CECに入る前に、イオンは再加速（減速）され、ドップラー同調電極を使用して原子遷移のスキャンが実行される。^[10]次に、中性原子に対してレーザー分光法が実行されるが、イオンに対して直接実行することもできる。ビームラインの端にある検出システムは、8つの大口径非球面レンズで構成される。^[3]原子は励起を解除して蛍光を放出し、それがレンズによって4つの光電子増倍管（PMT）に転送される。

結果

以下はCOLLAPS実験から得られた注目すべき結果である。^[11]^[3]

魔法同位体を含むさまざまな同位体の電荷半径、スピン、電磁モーメント
非常に珍しい同位体を調べるためのレーザー分光装置の開発^[12]
中性子過剰Mn同位体の基底状態波動関数における殻ギャップを越えた陽子と中性子の励起の重要性に関する最初の直接的な証拠を発見^[13]

外部リンク

CERN Web サイト内の COLLAPS ページ
ISOLDE 施設ページ内の COLLAPS ページ

参考文献

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