μ^+スピン偏極用Active Stopperの開発

• Project/Area Number: 07640406
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 素粒子・核・宇宙線
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中野 貴志 大阪大学, 理学部, 助手 (80212091)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久野 良孝 大阪大学, 高エネルギー研究所・物理系, 助教授 (30170020) ; 岸本 忠史 大阪大学, 理学部, 教授 (90134808)
• Project Period (FY): 1995 – 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 1995: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: ミューオン / 偏極 / 液体シンチレーター / アクティブ ストッパー / μSR

Research Abstract

この研究は、稀崩壊η→μ^+μ^-におけるμ^+スピン偏極非対称測定実験への応用に向けてμ^+の偏極を保持し、なおかつ粒子のエネルギーを測ることができるActive Stopperを液体シンチレーターをベースにして開発することを目的とする。
まず平成7年の12月KEKの東大中間子施設でエネルギー50MeVの偏極μ^+を液体シンチレーターに照射しμSR方を用いて残留偏極度を測定した。その結果、ミネラルオイルを溶剤とした液体シンチレーターの残留偏極度は極めて高く対アルミニウム比で65%であることが発見された。従来のキシレンを溶剤とした液体シンチレーターではその値は約30%であり、プラスチック・シンチレーターでは約15%であった。また、液体シンチレーターにI_2を混入することにより残留偏極度を僅かながら改善できることを確認した。但し混入により光学特性は著しく損なわれる。
次に平成8年の2月に、ミネラルオイルを溶剤とした液体シンチレーター中のシンチレーション物質の濃度を変化させ、残留偏極度が濃度が高くなるにつれて劣化することを確認した。また四塩化炭素を混入することにより残留偏極度を劇的に改善できることを発見した。シンチレーターと四塩化炭素を1:3の割合で混合した場合、対アルミニウム比残留偏極度は93%であった。四塩化炭素を混合した場合の光学特性の変化の測定が現在進行中である。