LFVミュー粒子崩壊を究極感度で精密測定する測定器システム

• Project/Area Number: 20244021
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 森 俊則 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 教授 (90220011)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大谷 航 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 准教授 (30311335) ; 岩本 敏幸 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教 (20376700)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥46,540,000 (Direct Cost: ¥35,800,000、Indirect Cost: ¥10,740,000); Fiscal Year 2010: ¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000); Fiscal Year 2009: ¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000); Fiscal Year 2008: ¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
• Keywords: 素粒子実験 / 国際協力 / ミュー粒子 / 超対称性 / 力の大統一

Research Abstract

昨年度に引き続き、測定器性能向上に向けての研究開発が進められた。
液体キセノン検出器に関しては、まず光電子増倍管(PMT)のゲインが実験中のバックグラウンド光強度に依存して変動する問題について詳細な測定がなされた。測定結果に基づき測定器応答を補正するとともに、新型高量子効率PMTの開発にフィードバックがかけられた。またパルス中性子源を用いた新しい較正法が考案された。これは熱中性子がニッケルターゲットで吸収される際に放出される9MeVガンマ線を利用したもので、パルス中性子を用いることで実験を中断することなく検出器較正が行えるという利点がある。システムは既に完成しており、9MeVガンマ線の発生が確認されている。さらに液体キセノン中でのシンチレーション光伝播に関する研究も行われ、測定器壁面での反射光の偏極の影響が無視できないことが判明した。この効果を正しく取り入れることでPMTの量子効率の測定精度向上が期待される。一方陽電子スペクトロメータに関しては、スペクトロメータ内での散乱による検出効率の低下に対して対策が練られ、信号ケーブルおよびその支持構造の軽量化、前段増幅回路の低物質量化等がまとめられた。また、開発した低物質量ドリフトチェンバーが長期運転で性能劣化する問題があり、精査した結果カソードフォイルに放射線損傷と見られる現象が見つかった。スパッタリング強度を向上させたフォイルを新たに製作して性能評価を行っている。
本研究は、ここで得られた研究成果の具現化を目指す特別推進研究へと発展して年度途中で廃止となったため、研究成果のとりまとめを急いでいる。

Research Products

• [Journal Article] Flavour physics of leptons and dipole moments (2008)
  • Author(s): T. Mori et al.
  • Journal Title: European Physical Journal C 57 Pages: 13-182
  • Peer Reviewed
• [Presentation] MEG (2010)
  • Author(s): Toshinori Mori
  • Organizer: The 1^<st> workshop on Intensity Frontier of Muon Fundamental Science
  • Place of Presentation: KEK, Tsukuba, Japan
  • Year and Date: 2010-06-10
• [Presentation] MEG (2010)
  • Author(s): S.Mihara
  • Organizer: 1st International Workshop towards the Giant Liquid Argon Charge Imaging Experiment
  • Place of Presentation: KEK, Japan
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 液体キセノン中のシンチレーション光速度の測定 (2010)
  • Author(s): W.Ootani
  • Organizer: 日本物理学会 第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] MEG実験2009 陽電子スペクトロメータの改良 (2010)
  • Author(s): H.Nishiguchi
  • Organizer: 日本物理学会 第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] MEG実験2009 陽電子スペクトロメータの性能評価 (2010)
  • Author(s): Y.Fujii
  • Organizer: 日本物理学会 第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] 次世代PETに向けたプロトタイプ液体キセノン検出器の開発と現状 (2009)
  • Author(s): Y.Fujii
  • Organizer: 日本物理学会 2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 甲南大学
  • Year and Date: 2009-09-11
• [Presentation] MEG2008 データ解析:液体キセノン検出器 (2009)
  • Author(s): Y.Uchiyama
  • Organizer: 日本物理学会 2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 甲南大学
  • Year and Date: 2009-09-10
• [Presentation] MEG2009 現状と展望 (2009)
  • Author(s): T.Iwamoto
  • Organizer: 日本物理学会 2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 甲南大学
  • Year and Date: 2009-09-10
• [Presentation] MEG実験2008光電子増倍管量子効率測定の改良 (2009)
  • Author(s): X. Bai
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2009-03-29
• [Presentation] MEG実験2008陽電子スペクトロメータ (2009)
  • Author(s): H. Nishiguchi
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2009-03-29
• [Presentation] MEG Experiment at PSI (2008)
  • Author(s): W. Ootani
  • Organizer: 3rd CHIPP Swiss neutrino workshop
  • Place of Presentation: ETH Zurich, Switzerlar
  • Year and Date: 2008-11-17
• [Presentation] J-PARCにおけるミューオン素粒子物理実験シンポジウム:MEG (2008)
  • Author(s): W. Ootani
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2008-09-20
• [Presentation] Lepton Flavour Violation (2008)
  • Author(s): H. Nishiguchi
  • Organizer: Hints for new physics in flavor decays
  • Place of Presentation: KEK、つくば
  • Year and Date: 2008-03-21
• [Remarks]
  • URL: http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/meg