Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
本研究の目的は、ミュオン原子におけるパリティ非保存遷移を利用して標準模型を精密に検証すると同時に新たな物理を探索することである。そのために、ミュオン原子の2S-1S一光子遷移に伴って放出される光子の角度異方性を測定する。実験成立の鍵となるのは準安定2S状態のミュオン原子を効率よく得ることであり、その生成条件を最適化するためにミュオン原子のカスケード脱励起過程をBayes推定で解析する。
本研究の目的は、ミュオン原子におけるパリティ非保存効果の観測を目指してミュオン原子の分光法および最適な標的条件を確立することである。そのために低圧の気体標的とミュオンX線および崩壊電子を検出するカロリメーターを組み合わせたミュオンスピン分光システムを開発し、J-PARC MLF MUSEにおいてパルス負ミュオンビームを用いた実験を実施した。当該年度は計画の最終年度にあたり、主に以下のような成果が得られた。(1)ミュオンのスピン偏極を保ったまま準安定状態のミュオン原子を得る手法として、飛行中放射捕獲(ARC)反応を利用する可能性を検討した。カロリメーターを多層化することで高エネルギーのガンマ線を検出可能な構成とし、クリプトン気体を標的としたARC反応の探索実験を行った。標的および検出器システムは期待通りに動作し、データ解析が進行中である。(2)ミュオンスピン分光のテスト実験で得られた知見を活かして、ミュオン原子の生成および反応素過程を理解するための新たな実験計画を立案した。初年度に開発した気体標的システムを拡張し、これまでの測定よりも背景事象を抑制した環境で負ミュオンの減速過程や生成後の運動を観察するセットアップを構築した。また、カロリメーターユニットを増産し、検出器立体角を向上させた。(3)ミュオン原子が周辺分子から受ける電子供与およびCoulomb爆発によるミュオン原子の加速が分光実験に及ぼす影響を調べるためにCOLTRIMS法の適用可能性を検討した。結果を原子衝突学会において報告した。また、ミュオン原子およびイオンを計測するためのMCP検出器を試験し、実験に利用可能であることを確認した。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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All Journal Article (5 results) (of which Open Access: 5 results, Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results, Invited: 3 results) Remarks (2 results)
KEK-MSL Progress Report
Volume: 2021 Pages: 40-41
EPJ Web of Conferences
Volume: 262 Pages: 01010-01016
10.1051/epjconf/202226201010
Proceedings of Science
Volume: PoS(NuFact2021) Pages: 215-219
10.22323/1.402.0215
RIKEN Accelerator Progress Report
Volume: 54 Pages: 140-140
Volume: 54 Pages: 139-139
https://research.kek.jp/people/kanda/
