超低速ミュオン源技術の確立と発展

• Project/Area Number: 24K03211
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 石田 勝彦 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, 研究員 (70176189)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 一仁 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 特任講師 (30547534) ; 上岡 修星 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (90921247)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2024: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
• Keywords: ミュオン / ビームライン / ビーム冷却 / レーザー

Outline of Research at the Start

素粒子ミュオンのビームはJ-PARCなどの加速器施設で得られるが、通常のミュオンビームは数cm程度の広がりを持つため、実施できる実験や測定試料に制限を与えてきた。我々が開発したシリカエアロゲルとレーザーを用いたビーム冷却法では広がりが３桁小さい高品質ビームとでき、従来不可能だった実験が実施可能となる。その一例がミュオンの磁気能率を精密に測り素粒子の標準理論の検証を行うmuon g-2/EDM実験である。この研究計画では、ビームモニターを製作してビーム性能評価を容易にしたうえで、最適のシリカエアロゲル標的を見出し、レーザーの自動制御などによる安定化を進め、超低速ミュオンビーム技術の確立を目指す。