Advance in a Search for Muon-Electron Conversion in a Nuclear Field with an Innovative Experimental Method
Project/Area Number |
17H01128
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Research Field |
Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
Aoki Masaharu 大阪大学, 理学研究科, 教授 (80290849)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 康博 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別教授 (80209882)
清矢 良浩 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (80251031)
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Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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Budget Amount *help |
¥44,590,000 (Direct Cost: ¥34,300,000、Indirect Cost: ¥10,290,000)
Fiscal Year 2019: ¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000)
Fiscal Year 2018: ¥15,080,000 (Direct Cost: ¥11,600,000、Indirect Cost: ¥3,480,000)
Fiscal Year 2017: ¥14,300,000 (Direct Cost: ¥11,000,000、Indirect Cost: ¥3,300,000)
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Keywords | 荷電レプトン・フレーバ非保存 / ミュー粒子 / 稀崩壊 / 素粒子実験 / 放射線検出器 |
Outline of Final Research Achievements |
A muon to electron conversion (mu-e conversion) is heavily suppressed in the Standard Model of particle physics (SM), but in many new frameworks with physics beyond the SM the existence of the process with sizable branching ratio is expected. The experimental research for the mu-e conversion is very important and urgent. We aimed to search for the mu-e conversion, and developed a novel experimental technique using a high-purity high-intensity pulsed proton beam from J-PARC RCS. In order to realize a physics measurement as early as possible, the improvements of a high-burst tolerance radiation detector and the development of a new beam-profile monitor specially designed for the pulsed beam were performed. We have prepared for the physics data taking once the beam line becomes available.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
我々は、mu-e転換過程探索実験の重要性と、物理測定の早期実現やそれに続く段階的な物理感度の向上を強く訴え、実験の実現に向けて具体的に行動してきた。近年国内外のミュー粒子基礎実験分野が大きく活性化されており、我々の活動が与えた影響は非常に大きいと考える。 本研究を通して、博士号2件、修士号5件を輩出した。博士号取得者はmu-e転換過程探索実験の分野で国際的に活躍しており、ミュー粒子研究分野の国際的な発展と若手人材の育成に大きく寄与した。
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Report
(4 results)
Research Products
(61 results)
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[Journal Article] New concept for a large-acceptance general-purpose muon beamline2018
Author(s)
N. Kawamura, M. Aoki, J. Doornbos, T. Mibe, Y. Miyake, F. Morimoto, Y. Nakatsugawa, M. Otani, N. Saito, Y. Seiya, K. Shimomura, A. Toyoda, T. Yamazaki
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Journal Title
Progress of Theoretical and Experimental Physics
Volume: 2018
Issue: 11
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Improved Search for Heavy Neutrinos and a Test of Lepton Universality in the Decay π+ → e+ ν2018
Author(s)
R.E. Mischke, A. Aguilar-Arevalo, M. Aoki, M. Blecher, D.I. Britton, D. vom Bruch, D.A. Bryman, S. Chen, J. Comfort, S. Cuen-Rochin, L. Doria, P. Gumplinger, A. Hussein, Y. Igarashi, S. Ito, S. Kettell, L. Kurchaninov, L.S. Littenberg, C. Malbrunot, T. Numao, D. Protopopescu, A. Sher, T. Sullivan, D. Vavilov
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Journal Title
A proceedings of CIPANP2018
Volume: CIPANP2018
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Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Precision Measurement of the $\pi$$^+$$\rightarrow$$e^+$$\nu$$_e$ Branching Ratio in the PIENU Experiment2017
Author(s)
Ito Shintaro、Aguilar-Arevalo A、Aoki M.、Blecher M.、I. Britton D、A. Bryman D、vom Bruch D、Chen S.、Comfort J.、Cuen-Rochin S、Doria L.、Gumplinger P.、Husseina A.、Igarashi Y.、Kettell. S.、Kurchaninov L.、Littenberg L.、Malbrunot C.、E. Mischke R、Numao T.、Protopopescu D.、Sher A.、Sullivan T.、Vavilov D.
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Journal Title
Proc. of Science, The 3rd International Symposium on “Quest for the Origin of Particles and the Universe" (KMI2017)
Volume: 294
Pages: 034-034
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Initial results from the PIENU experiment2017
Author(s)
T. Sullivan, A. Aguilar-Arevalo, M. Aoki, M. Blecher, D.I Britton, D.A Bryman, D. vom Bruch, S. Chen, J. Comfort, S. Cuen-Rochin, L. Doria, P. Gumplinger, A. Hussein, Y. Igarashi, S. Ito, S.H Kettell, L. Kurchaninov, L.S Littenberg, C. Malbrunot, R.E Mischke, T. Numao, D. Protopopescu, A. Sher, D. Vavilov
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Journal Title
Hyperfine Interact Proceedings
Volume: 238 no. 1, 3
Issue: 1
Pages: 3-3
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[Journal Article] Search for massive neutrinos in π+→e+νeπ+→e+νe decay2017
Author(s)
S. Ito, A. Aguilar-Arevalo, M. Aoki, M. Blecher, D.I. Britton, D.A. Bryman, D.vom Bruch, S. Chen , J. Comfort, S. Cuen-Rochin, L. Doria, P. Gumplinger, A. Hussein, Y. Igarashi, S. Kettell, L. Kurchaninov, L. Littenberg, C. Malbrunot, R.E. Mischke, T. Numao, D. Protopopescu, A. Sher, T. Sullivan, D. Vavilov
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Journal Title
Hyperfine Interact Proceedings
Volume: 238 no 1, 3
Issue: 1
Pages: 1-1
DOI
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[Presentation] MPPC 読み出しプラスチックシンチレーティングファイバー系の大強度ビームに対する応答の測定2021
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植松泰智, 阿部尚也, 青木正治, 東野祐太, 池内響輝, 小向倖平, 清矢良浩, 杉田和正, 手島菜月, 高橋俊晴, 山本和弘
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[Presentation] パルスビームラインのためのビームプロファイルスキャン装置の開発2020
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小向倖平, 青木正治, 河村成肇, 手島菜月, 三原智, 三宅康博, 長尾大樹, 名取寛顕, 西口創, 清矢良浩, 下村浩一郎, Patrick Strasser, 高橋拓也, 山本和弘, 山崎高幸
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日本物理学会第75回年次大会
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[Presentation] J-PARC MLF D2エリアにおけるミューオン軌道上崩壊の運動量スペクトル測定2020
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手島菜月, 青木正治, 東野祐太, 池内響輝, 河村成肇, 小向倖平, 三原智, 三宅康博, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 清矢良浩, 下村浩一郎, Patrick Strasser, 高橋拓也, Nguyen Minh Truong, 山本和弘, 山科晴太, 山崎高幸
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日本物理学会第75回年次大会
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[Presentation] μ-e転換過程探索実験DeeMeに用いられる高レート耐性MWPCの充てんガス最適化2020
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高橋拓也, 青木正治, 阿部尚也, 池内響輝, 小向倖平, 清矢良浩, 手島菜月, 高橋俊晴, Nguyen Minh Truong, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 東野祐太, 三原智, 山科晴太, 山本和弘, 他DeeMeコラボレーション
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日本物理学会第75回年次大会
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[Presentation] MWPCガスへのメチラール蒸気混合による遅延ヒットの抑制2020
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東野祐太, 青木正治, 阿部尚也, 池内響輝, 小向倖平, 三原智, 清矢良浩, 高橋拓也, 高橋俊晴, 山本和弘, 山崎高幸
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日本物理学会第75回年次大会
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[Presentation] μ-e転換過程探索実験DeeMeに用いられる高レート耐性MWPCの充てんガス最適化2019
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高橋拓也, 青木正治, 阿部尚也, 清矢良浩, 手島菜月, 高橋俊晴, Nguyen Minh Truong, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 三原智, 山本和弘, 他DeeMeコラボレーション
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日本物理学会2019年秋季大会
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[Presentation] ミュオン電子転換過程探索実験--DeeMe--:準備状況(11)2019
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手島菜月, 青木正治, Douglas Bryman, 河村成肇, 金正倫計, 牧村俊助, 明午伸一郎, 三部勉, 三原智, 三宅康博, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 沼尾登志男, Pranab Saha, 齊藤直人, 清矢良浩, 志垣賢太, 下村浩一郎, 新郷裕太, Patrick Strasser, 高橋拓也, Nguyen Minh Truong, 山本風海, 山本和弘, 山崎高幸, 吉中晴香, 他9名
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日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] ミュオン電子転換過程探索実験--DeeMe--:準備状況(10)2018
Author(s)
青木正治, Douglas Bryman, 河村成肇, 金正倫計, 牧村俊助, 明午伸一郎, 三部勉, 三原智, 三宅康博, 森本史明, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 沼尾登志男, Pranab Saha, 清矢良浩, 下村浩一郎, Patrick Strasser, 高橋拓也, 手島菜月, Nguyen Minh Truong, 山本風海, 山本和弘, 山崎高幸, 吉中晴香, 他12名
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日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] DeeMe実験におけるDIOスペクトル解析結果2018
Author(s)
長尾大樹, 青木正治, 中津川洋平, 清矢良浩, 古谷優子, 吉中晴香, 名取寛顕, 山本和弘, 手島菜月, 森本史明, Nguyen Duy Thong, Nguyen Minh Truong, 河村成肇, 下村浩一郎, 西口創, 三原智, Patrick Strasser, 吉田学立, 元石尊寛, 新郷裕太, 齊藤直人, 三宅康博, 五十嵐洋一
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日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] J-PARC MLF ミューオンビームによる標的照射データを用いたμ-e電子転換過程探索実験 DeeMe の読み出しエレクトロニクスの較正とMWPCのヒットデータ解析2018
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吉中晴香, 青木正治, 清矢良浩, Nguyen Minh Truong, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 三原智, 手島菜月, 森本史明, 高橋拓也, 山本和弘, 吉田学立, 元石尊寛, 斎藤直人, 三宅康博, 下村浩一郎, 河村成肇, Patrick Strasser, 五十嵐洋一, 新郷裕太
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日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] μ-e転換過程探索実験DeeMeに用いられる高レート耐性MWPCの性能評価と充てんガス最適化2018
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手島菜月, 青木正治, 阿部尚也, 清矢良浩, 高橋拓也, 高橋俊晴, Nguyen Minh Truong, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 三原智, 山本和弘, 吉中晴香, 他DeeMeコラボレーション
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日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] DeeMe Experiment2018
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M. Aoki, D. Nagao, on behalf of DeeMe Collaboration
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[Presentation] ミュオン電子転換過程探索実験 DeeMe :準備状況(9)2018
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清矢良浩, 青木正治, 河村成肇, 金正倫計, 牧村俊助, 明午伸一郎, 三原智, 三宅康博, 森本史明, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 沼尾登志男, Pranab Saha, 志垣賢太, 下村浩一郎, 新郷裕太, Patrick Strasser, 手島菜月, Nguyen Duy Thong, Nguyen Minh Truong, 山本風海, 山本和弘, 山崎高幸, 吉中晴香 他11名
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[Presentation] DeeMe実験で用いられる読み出しエレクトロニクスの較正2018
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吉中晴香, 青木正治, 清矢良浩, Nguyen Minh Truong, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 三原智, 手島菜月, 森本史明, 山本和弘, 吉田学立, 元石尊寛, 斎藤直人, 三宅康博, 下村浩一郎, 河村成肇, Patrick Strasser, 五十嵐洋一, 古谷優子, 新郷裕太
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森本史明, 青木正治, 清矢良浩, 長尾大樹, Nguyen Minh Truong, 中津川洋平, 名取寛顕, 手島菜月, 吉中晴香, 山本和弘, 他DeeMeコラボレーション
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[Presentation] DeeMe実験におけるDIO測定の解析2018
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長尾大樹, 青木正治, 中津川洋平, 清矢良浩, 古谷優子, 吉中晴香, 名取寛顕, 山本和弘, 手島菜月, 森本史明, Nguyen Duy Thong, Nguyen Minh Truong, 河村成肇, 下村浩一郎, 西口創, 三原智, Patrick Strasser, 吉田学立, 元石尊寛, 新郷裕太, 齊藤直人, 三宅康博, 五十嵐洋一
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[Presentation] ミューオン原子核の新しい物理反応の探索について2018
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名取寛顕, 三原智, 青木正治, 東城順次, 清矢良浩, 山本和弘, MyeongJae Lee, 三宅康弘, 河村成肇, 上野一樹, 中澤遊, 長尾大樹, 手島菜月, 森本史明, 吉中晴香, Beomki Yeo, Truong Minh Nguen
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手島菜月, 青木正治, 阿部尚也, 清矢良浩, 高橋俊晴, Nguyen Minh Truong, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 三原智, 森本史明, 山本和弘, 吉中晴香, 他DeeMeコラボレーション
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長尾大樹, 青木正治, 中津川洋平, 清矢良浩, 名取寛顕, 山本和弘, 手島菜月, 森本史明, Nguyen Minh Truong, 吉中晴香, 河村成肇, 下村浩一郎, 西口創, 三原智, Patrick Strasser, 他DeeMeコラボレーション
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日本物理学会 21017年秋季大会
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