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| 設立 | 1965 |
|---|---|
| 研究の種類 | 原子核物理学 |
| 監督 | アーサー・シャンパン |
| スタッフ | 100 |
| 位置 | ダーラム、ノースカロライナ州、アメリカ合衆国 |
| キャンパス | TUNLはデューク大学の西キャンパスにあります。 |
運営機関 | デューク大学、ノースカロライナ大学チャペルヒル校、ノースカロライナ州立大学 |
| Webサイト | 翻訳： |
トライアングル大学原子核研究所（TUNL、発音は「トンネル」）は、デューク大学、ノースカロライナ大学チャペルヒル校、ノースカロライナ州立大学、ノースカロライナ中央大学が運営する三者研究コンソーシアムです。研究所はノースカロライナ州ダーラムのデューク大学西キャンパスにあります。研究者は、設立大学のメンバーに加えて、米国内の他のいくつかの大学からも集められています。 [1] TUNLは、世界中の大学や研究所との長期的な協力にも参加しています。[2] TUNLへの資金は主に米国エネルギー省原子核物理学局から提供されています。[3]
TUNLは3つの研究施設を運営しており、いずれもデューク大学のキャンパス内にあります。2つの施設、タンデム加速器研究所と実験核天体物理学研究所は、低エネルギー荷電ビーム加速器です。[4] 3つ目の施設は高強度ガンマ線源（HIGS）で、世界で最も強度の高い偏極 ガンマ線ビームを生成します。 [5] TUNLは、サウスダコタ州リードにあるサンフォード地下研究施設で進行中の二重ベータ崩壊実験であるマヨラナ実証実験など、オフサイト研究プロジェクトにも関与しています。[2]
歴史
TUNLの研究は原子核物理学に重点を置いており、基本的な対称性、ニュートリノ、原子核天体物理学、ハドロン構造の研究が含まれています。[3] TUNLは応用研究も行っており、国家安全保障、公衆衛生、植物生理学 などのトピックへの原子核物理学の応用を調査しています。[2] トライアングル大学原子核研究所は、米国原子力委員会からの250万ドルの助成金により、新しい15MeV タンデムヴァンデグラフ加速器と15MeVサイクロトロンの資金提供を受けて1965年に設立されました。[6] 3年間の建設と試験の後、新しい加速器施設は1968年12月に稼働を開始しました。[7]デューク大学の原子核物理学教授である ヘンリー・ニューソンが提案の責任者であり、3大学の取り組みを統合する最初の提唱者であり、新しい研究所の初代所長を務めました。[8] TUNLのタンデムジェネレーターとサイクロトロンは、サイクログラフ加速器と名付けられたものに統合されました。イオンは最初にサイクロトロンで加速されます。次に、初期エネルギーが十分に高くなると、サイクロトロンからのビームがタンデムジェネレーターに注入され、そこでさらに加速されます。加速器を一緒に使用することで、各加速器のエネルギーと比較して、研究室が到達できる最大エネルギーが実質的に2倍になりました。[6]この組み合わせであるサイクログラフは、ヘンリーニューソンが1978年に亡くなるまで原子核構造の研究に使用されました。[6]
設備
タンデムラボラトリー
最大端子電圧が10メガボルトのFNタンデムヴァンデグラフ発電機。[2]この施設は、陽子、重陽子、3He原子核、および4He原子核からなる軽イオンビームを生成できます。[4]タンデム研究所で生成される陽子ビームと中性子ビームは、実験要件に応じて偏極または非偏極のいずれかで利用できます。[9]二次ビーム衝突により、研究所は偏極中性子ビームを生成することもでき、中性子相互作用を研究することができます。[9]タンデム研究所は、主に低エネルギーでの強い力を研究することを目的としています。 [2]タンデムでの研究には、少数核子ダイナミクス、2核子移行反応、および中性子増殖が含まれます。[9]
高強度ガンマ線源
高強度ガンマ線源（HIGS）は、コンプトン後方散乱によってガンマ線を生成します。[9]これは、自由電子レーザーからの光子が加速された電子と衝突したときに発生し、非常に正確なエネルギーと高度な偏光度を持つ高エネルギー光子のビームを生成します。[4]ガンマ線ビームは、最大強度1000 /s/eVで1-100 MeVのエネルギー範囲で生成できるため、HIGSは世界で最も強度の高い加速器駆動ガンマ線源となっています。[2] [9] HIGSでの研究は、( , ')、( , n)、( , )などの反応を扱う原子核構造と原子核天体物理学、およびコンプトン散乱と光子パイ中間子生成を研究する低エネルギーQCDの2つのグループに大別できます。[3]
実験核天体物理学研究所
LENAに設置されている2つの加速器を組み合わせることで、1MeVまでのエネルギー値の全範囲をカバーし、安定かつ強力なビームを生成します。[10]この研究室は、核天体物理学への応用に最適化された高電流の軽イオンビームに焦点を当てています。[2] LENAの研究テーマには、恒星の進化、新星、X線バーストなどの天体物理学的プロセスを促進する核反応が含まれます。[3]
教育
トライアングル大学原子核研究所では、大学院レベルと学部レベルの両方で原子核物理学の教育が学生に提供されています。TUNLには、設立3大学から約40名の大学院生が集まっています。卒業生は、教員、産業界、政府研究施設、国立研究所など、さまざまな職場に就職しています。[11]卒業生のジョージ・A・キーワース2世とジョン・H・ギボンズは、それぞれロナルド・レーガン大統領とビル・クリントン大統領の大統領科学顧問を務めました。[7]
TUNLが提供する学部教育の1つに、TUNL/Duke Research Experiences for Undergraduatesがある。これは、国立科学財団の資金援助を受けて夏季にTUNLのキャンパスで開催される10週間のプログラムで、 CERNでも限られた数のポジションが提供される。[2] [12]創設3大学とその他の関連大学の学部生は、年間を通じて教員とともに研究を行っている。[13]
参考文献
- ^ 「TUNL Faculty」デューク大学。 2016年8月2日閲覧。
- ^ abcdefgh 「TUNL進捗報告書2012-2013」（PDF）。デューク大学。 2016年8月2日閲覧。
- ^ abcd 「Howell TUNL Facilities」（PDF） . フロリダ州立大学. 2016年8月2日閲覧。
- ^ abc 「TUNL施設」デューク大学。 2016年8月4日閲覧。
- ^ 「TUNL HIGS」 。 2016年8月4日閲覧。
- ^ abc 「低エネルギー、高影響物理学」デューク大学。 2016年8月2日閲覧。
- ^ ab 「Secret Sauce」。ノースカロライナ大学チャペルヒル校。2015年11月19日。 2016年8月2日閲覧。
- ^ 「デューク大学物理学科歴史教員 1963-1985」 。 2016年8月4日閲覧。
- ^ abcde 「トライアングル大学原子力研究所施設レビュー」（PDF） 。 2016年8月9日閲覧。
- ^ 「実験核天体物理学研究所」。2016年8月9日閲覧。
- ^ 「TUNLの大学院教育」。2016年8月8日閲覧。
- ^ 「TUNL/Duke REU」 。 2016年8月8日閲覧。
- ^ 「核物理学教育」 。 2016年8月8日閲覧。