Development of radio frequency quadrupole decelerator aiming to achieve a high intensity cooled RI source

• Project/Area Number: 25K03388
• 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: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小高 康照 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 技術専門職員 (00813396)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鎌倉 恵太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (40872213)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2029: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2028: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000); Fiscal Year 2025: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
• Keywords: 高周波四重極線形減速装置 / 電気双極子能率測定 / ペッパーポット型エミッタンス測定器 / イオンビーム輸送

Outline of Research at the Start

宇宙の反物質消失機構の解明を目指し、原子の物質・反物質対称性の破れを探索するために重元素・フランシウム(Fr)の永久電気双極子能率(EDM)を世界最高精度で測定する実験が東京大学CNSで進んでいる。Frの収量増強がその成功の鍵となる。Frは酸素18イオンビームを金(Au)標的に衝突させ核融合反応で生成する。そのためにビーム輸送系を最適化して輸送中の酸素18イオンビームの損失を抑制することでビーム強度を増強する。また生成したFrイオンビームを減速・冷却して、EDM測定器の中性化器に局所的に集めて停止することによりFr収集効率を上げる高周波四重極線形減速装置（RFQD）を開発する。