p + 6He(6Li)  n(p) + d + α(spectator) 実験
理研 加速器 吉田敦
実験参加者
(理研)

Nguyen Tuan Khai*, 須田利美, 吉田敦, 大西哲哉, 竹田浩之

(埼玉大)鈴木健, 山口貴之, 菅原浩介, 中島真平,緒方惟光, 小林圭(新潟大)

泉川卓司

(筑波大)

小沢顕(ＫＥＫ)

石元茂, 鈴木祥仁

(大阪大)

高橋豊

(ベトナム)

N.T.Khai君

Quoc Hung Pham*, Le Hong Khiem**理研−ハノイ大学：アジア連携大学院制度

06.6/8理研WS あ吉田1

逆運動学での実験* 核内2核子系(pn , nn) と、陽子標的との”後方”弾性散乱* αを spectatorとした場合“pn” in 6Lidppαpn
逆運動学d

散乱角度pd θd̲30
spectator

6Lipα6He06.6/8理研WS あ吉田[MeV]

Ed20~40
低速 難α θα̲5 Eα ~70p

E(6Li) ~ 70MeV/A“nn” in 6He ʻnn
ʼ nnp

Ｌａｂ系

θp̲30

Ep ̲ 90ビームより
高速

全て前方dn

各θ, Edspectatorαnは、上に同じ全く同じ実験セットアップで6Li と 6He の比較をSystematicエラー少なく行える。
高速中性子

難2

d+p -> d+p 反応の運動学
赤：Ed = 70MeV/u での運動学
青：6Li核内の重陽子（ʼdʼ+p->d+p) Fermi mom. σ~45MeV/c

p+d elastic scattering at E =140 MeV40d10030dp120
2090150ddσ/dΩ (mb/sr)dθd≤30°, 20≤Ed≤40 MeVθ [deg]pexchange mechanism

60

10100300θCM180050100150

Ed [MeV]

11000 θCM3080100150

scattering angle in CM
K. Sekiguchi et al.,PRC 65,034003,2002

後方散乱（θCM≥130°）p50

θ [deg]0θp≤30°, Ep≥100 MeV

6060

90
40120150
180200050

100150200

E p [MeV]

06.6/8理研WS あ吉田

36He核内のnn系（ʼnnʼ+p->d+n) も同様な運動学

実験セットアップ
D-det.
act. colli.

RIPS
6Li, 6He
70MeV/u105 ~106 Hz

target
12C primary beam
92 MeV/urangecounter MWPCMWPCαθ α ̲ 4orange
SHTｐ,ｎcounterC.Veton,p-det.
5o ̲ θn, p ̲30o

range
ｐ,ｎcounter

α9Be

ｄ5o ̲ θd ̲ 30o

Charged Particle
Veto
固体水素標的

ｄ6Li, 6He

strip
range
counter106 Hz での測定のため、検出器は、Plastic シンチレータを用いた。
06.6/8理研WS あ吉田

4

実験装置
6Li, 6He
固体水素標的固体水素標的ｄｐ,ｎα06.6/8理研WS あ吉田

Low energy ｄ 用層）

タマネギ型検出器（２5超前方：αの識別

Plastic range counter
3-Layers : 20,40,20mm
thick_E-layer3

α検出器

ΔE-layer2

SIMULATIONΔE-layer1

ΔE-layer2αを選択

α63H, d, p

306.6/8理研WS あ吉田_E-layer3θ ̲ 4o のΔE-layer2

EXPERIMENTAL DATAp, d, 3HLiHeΔE-layer1

ΔE-layer26

右前方：ｐ, nの識別B F
Charged particle
vetoThin plastic counter( Charged particle ID )+Thick plastic range counterΔE-front wallp, n検出器

ddpttpΔE-back wall

EXPERIMENTAL DATA

p ddp

TOFtt

_E-front wall

θ = 5o ~ 30o の
p, n を選択

06.6/8理研WS あ吉田

ΔE-front wall

2-Layers : front, back 100, 100mm thick
Charged particle veto = No Hit
Superimpose of neutron
identification from fragmentationof 6Li and 6He.

TOF

7

左前方：ｄの識別BF

d検出器

TOF

SIMULATIONdPlastic range counter
タマネギ皮 x １２枚θ = 5o ~ 30o 、2o step
2 Layers : front, back 10, 10 mm
thick

ΔE-front strip

ΔE-back stripθ = 5o ~ 30o のTOF

EXPERIMENTAL DATAdlow energy dを選択
ΔE-front strip
06.6/8理研WS あ吉田

ΔE-back strip8θd[deg]

α,p,ｄ coincidenceで解析??

ONE

Ed(MeV)EP(MeV)

6Li data

Eα (MeV/u)

EP(MeV)Eα(MeV/u)

Beamenergy= 74.6
MeV/u“？？
”Ed(MeV)θd[deg]Eα (MeV/u)“ONE”

Ed(MeV)
6He data

EP(MeV)Eα(MeV/u)

Ed(MeV)

En(MeV)
06.6/8理研WS あ吉田

9“ONE”One Nucleon Exchange (ONE) Processdpn

Ed ~ 20 MeV

pα

α“？？
”

Spectator(~70MeV/u)p“Two Step” process (6Li+p -> d + 5Li -> d + p + α)dを考えてみる

Ed ~ 20 MeV

pα

Ep ~ 130 MeV

E p ~ EαααEα > Ebeam (70 MeV/u)

α06.6/8理研WS あ吉田

10

“？ ？
”

を “Twoと考えた場合の、シミュレーショstep”
ン
6“Two Step” process ( Li+p -> d + 5Li -> d + p + α)ONEEP(MeV)
EXPERIMENTAL DATA

06.6/8理研WS あ吉田

E_ (MeV/u)

E_ (MeV/u)“？？
”

Two-stepONE

EP(MeV)SIMULATION

11

ここでまた、須田さんにバトンタッチします。

06.6/8理研WS あ吉田

12

06.6/8理研WS あ吉田

13

3.1 Beam energy

TOFF2-F3(ns)EF2-F3(MeV/u)

EF3-SHT(MeV/u)

Fig. 10 Time-of-flight and energy spectra of 6Li beam

06.6/8理研WS あ吉田

TOFF2-F3(ns)EF2-F3(MeV/u)

EF3-SHT(MeV/u)

Fig. 10 Time-of-flight and energy spectra of 6He beam

14

4.2 Beam identification
For 6He-beam: impurities are 8,9LiFor 6Li-beam: impurities are 4He, 7Be
6Li

6He

6He

6Li

4He
7Be

8,9Li

ΔE-F3

ΔE-F24He

ΔE-F2

ΔE-F3

6Li

8,9Li

4He
6He

ΔE-F3 vs ΔE-F2

Fig. 7

TOF(F2-F3) vs ΔE-F2

6He-beam and impurities

06.6/8理研WS あ吉田

ΔE-F3 vs ΔE-F2

Fig. 8

TOF(F2-F3) vs ΔE-F2

6Li-beam and impurities15

4.1 Interfered reactions
Fragmentation of beam particles
6Li+pslow-d + 3He + d

6He + pslow-d + 3He + nn

6Li+pslow-p + n + 4He + p

6He+pslow-p + n + 4He + n

ONE reaction
6Li+p6He + p

1n-transfer reaction (two-step process) going throughunbound 5Li (or 5He) decaying into α-particle and p (or n)
6Li+p6He + p

5Li+d5He + dα+p+dα+n+dα+p+dα+n+dTwo-step process
Main interference
06.6/8理研WS あ吉田

16

d検出器
タマネギ皮 x １２枚θ = 5o ~ 30o 、2o step
2 Layers : front, back 10, 10 mmthick

06.6/8理研WS あ吉田17