We report on the frozen-spin polarized hydrogen-deuteride (HD) targets for photoproduction experiments at SPring-8/LEPS. Pure HD gas with a small amount of ortho-H2 (∼0.1%) and a very small amount of para-D2 (∼0.001%) was liquefied and solidified by liquid helium. The temperature of the produced solid HD was reduced to about 30 mK with a dilution refrigerator. A magnetic field (17 T) was applied to the HD to grow the polarization with the static method. After the aging of the HD at low temperatures in the presence of a high-magnetic field strength for three months, the polarization froze. Almost all ortho-H2 molecules were converted to para-H2 molecules. Most remaining para-D2 molecules were converted to ortho-D2 molecules. The para-H2 and ortho-D2 molecules exhibited weak spin interactions with the HD. If the concentrations of the ortho-H2 and para-D2 were reduced appropriately at the beginning of the aging process, the aging time can be shortened. We have developed a new nuclear magnetic resonance (NMR) system to measure the relaxation times (T1) of the 1H and 2H nuclei with two frequency sweeps at the respective frequencies of 726 MHz and 111 MHz and succeeded in the monitoring of the polarization build-up at decreasing temperatures from 600 mK to 30 mK at 17 T. Automatic NMR measurements with the frequency sweeps enabled us to omit the use of a manual tuning circuit and to remove magnetic field sweeps with eddy current heat. This technique enables us to optimize the concentration of the ortho-H2 and to efficiently polarize the HD target within a shortened aging time.

中文翻译：

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使用 17 T 的核磁共振 (NMR) 监测极化氢-氘化物 (HD) 目标的氢极化形成

我们报告了 SPring-8/LEPS 光生产实验的冷冻自旋极化氢氘 (HD) 目标。含有少量邻 H2（~0.1%）和极少量对位 D2（~0.001%）的纯 HD 气体被液氦液化和固化。用稀释冰箱将产生的固体 HD 的温度降低到约 30 mK。将磁场 (17 T) 施加到 HD 以使用静态方法增加极化。HD 在高磁场强度下在低温下老化三个月后，极化冻结。几乎所有的邻-H2 分子都转化为对-H2 分子。大多数剩余的对位 D2 分子被转化为邻位 D2 分子。对-H2 和邻-D2 分子表现出与HD 的弱自旋相互作用。如果在老化过程开始时适当降低邻-H2和对-D2的浓度，可以缩短老化时间。我们开发了一种新的核磁共振 (NMR) 系统来测量 1H 和 2H 核的弛豫时间 (T1)，分别在 726 MHz 和 111 MHz 的频率下进行两次频率扫描，并成功地监测了极化构建-温度从 600 mK 降低到 17 T 时的 30 mK。使用频率扫描进行自动 NMR 测量使我们能够省略手动调谐电路的使用，并通过涡流加热去除磁场扫描。这种技术使我们能够优化邻氢的浓度，并在缩短的老化时间内有效地极化 HD 目标。可以缩短老化时间。我们开发了一种新的核磁共振 (NMR) 系统来测量 1H 和 2H 核的弛豫时间 (T1)，分别在 726 MHz 和 111 MHz 的频率下进行两次频率扫描，并成功地监测了极化构建-温度从 600 mK 降低到 17 T 时的 30 mK。使用频率扫描进行自动 NMR 测量使我们能够省略手动调谐电路的使用，并通过涡流加热去除磁场扫描。这种技术使我们能够优化邻氢的浓度，并在缩短的老化时间内有效地极化 HD 目标。可以缩短老化时间。我们开发了一种新的核磁共振 (NMR) 系统来测量 1H 和 2H 核的弛豫时间 (T1)，分别在 726 MHz 和 111 MHz 的频率下进行两次频率扫描，并成功地监测了极化构建-温度从 600 mK 降低到 17 T 时的 30 mK。使用频率扫描进行自动 NMR 测量使我们能够省略手动调谐电路的使用，并通过涡流加热去除磁场扫描。这种技术使我们能够优化邻氢的浓度，并在缩短的老化时间内有效地极化 HD 目标。我们开发了一种新的核磁共振 (NMR) 系统来测量 1H 和 2H 核的弛豫时间 (T1)，分别在 726 MHz 和 111 MHz 的频率下进行两次频率扫描，并成功地监测了极化构建-温度从 600 mK 降低到 17 T 时的 30 mK。使用频率扫描进行自动 NMR 测量使我们能够省略手动调谐电路的使用，并通过涡流加热去除磁场扫描。这种技术使我们能够优化邻氢的浓度，并在缩短的老化时间内有效地极化 HD 目标。我们开发了一种新的核磁共振 (NMR) 系统来测量 1H 和 2H 核的弛豫时间 (T1)，分别在 726 MHz 和 111 MHz 的频率下进行两次频率扫描，并成功地监测了极化构建-温度从 600 mK 降低到 17 T 时的 30 mK。使用频率扫描进行自动 NMR 测量使我们能够省略手动调谐电路的使用，并通过涡流加热去除磁场扫描。这种技术使我们能够优化邻氢的浓度，并在缩短的老化时间内有效地极化 HD 目标。使用频率扫描的自动 NMR 测量使我们能够省略手动调谐电路的使用，并通过涡流热去除磁场扫描。这种技术使我们能够优化邻氢的浓度，并在缩短的老化时间内有效地极化 HD 目标。使用频率扫描的自动 NMR 测量使我们能够省略手动调谐电路的使用，并通过涡流热去除磁场扫描。这种技术使我们能够优化邻氢的浓度，并在缩短的老化时间内有效地极化 HD 目标。