2015 Fiscal Year Annual Research Report
Ultra Slow Muon Microscope
Project Area | Frontier of Materials, Life and Elementary Particle Science Explored by Ultra Slow Muon Microscope |
Project/Area Number |
23108002
|
Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
Principal Investigator |
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, 教授 (80209882)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Patrick Strasser 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, 研究機関講師 (20342834)
石田 勝彦 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 副主任研究員 (70176189)
髭本 亘 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門・先端基礎研究センター, 研究主幹 (90291103)
|
Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
|
Keywords | ミュオン / 超低速ミュオン / パルスレーザー / ライマンαレーザー / 共鳴イオン化法 / 表面界面 / 水素 / マイクロビーム |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究領域は、光科学と加速器科学の究極的な融合により、「超低速ミュオン顕微法」を確立させ、物質科学を飛躍的に発展させることを目的としている。実空間におけるスピン相関を広い時間スケールで微視的に観測することは、物質や生命のダイナミクスを知る上で欠かすことができない。超低速ミュオン顕微鏡は、表面から物質内部に至る任意の深さにおいて、これまでにない高い分解能で「スピン時空相関」を観測することができる。本班は、この基幹装置の開発・整備を行うことで、本領域の基盤を構築するとともに、マイクロ化したミュオンビームを生成することにより、物質科学の新たな展開を図ることを目標としている。加速器で生成された100%スピン偏極したミュオンをプローブとして試料に打ち込む為あらゆる物質に適用可能であり、磁性研究をはじめとして極めて広い分野で用いられている。他の実験手法では観測困難なMHz領域の内部磁場の揺らぎの観測に威力を発揮し、広い時間窓で、実空間におけるスピンの動的・静的な状態を知ることができる。本研究班は、超低速ミュオンによる研究を本格的に開始するため、1)熱ミュオニウム発生装置並びに超低速ミュオン顕微鏡光学系を設計・製作し、2)A04班が構築する100 μJ/パルス/cm2を超える大強度パルス状ライマンαレーザーシステムと組み合わせる。これにより、0.2 eVの超低速ミュオンを従来の10,000倍以上、毎秒10(6)個発生させることを最終目標にしている。さらに、3)超低速ミュオンの再加速により最小で10 μmφにまでビーム径を絞り込み、顕微機能を最大限に発揮した物質研究を行うことが可能となる。現段階では、レーザーシステムの増幅結晶の開発上の課題が残っており、ライマンαレーザー光の強度が1-数 μJ/パルス/cm2にとどまっており、毎秒数百個の収率に留まっている。
|
Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(55 results)
-
-
[Journal Article] Negative muon induced elemental analysis by muonic X-ray and prompt gamma-ray measurements2016
Author(s)
K. Ninomiya , M. Inagaki , M. K. Kubo , T. Nagatomo , W. Higemoto , N. Kawamura , P. Strasser , K. Shimomura , Y. Miyake , S. Sakamoto , A. Shinohara , T. Saito
-
Journal Title
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry
Volume: 309
Pages: 65-69
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] J-PARC における超低速ミュオン初生成2016
Author(s)
足立泰平, 大石裕, 中村惇平, パントアンバダット, 池戸豊, 岩下大器, 山内一宏, 薮内敦, 長友傑, ストラッサーパトリック, 牧村俊助, 河村成肇, 幸田章宏, 小嶋健児, 伊藤孝, 髭本亘, 下村浩一郎, 岡村幸太郎, 斎藤徳人, 和田智之, 石田勝彦, 岩崎雅彦, 門野良典, 三宅康博, 鳥養映子
-
Journal Title
日本中間子科学会誌 めそん
Volume: 44
Pages: 4-6
-
-
[Journal Article] Tuning of Ultra-Slow Muon Transport System2015
Author(s)
T. Adachi, Y. Ikedo, K. Nishiyama, A. Yabuuchi, T. Nagatomo, P. Strasser, T. U. Ito, W. Higemoto, K. M. Kojima, S. Makimura, J. Nakamura, K. Shimomura, N. Kawamura, Y. Kobayashi, R. Kadono, Y. Miyake, and E. Torikai
-
Journal Title
JPS Conference Proceedings
Volume: 8
Pages: 036017/1-4
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
-
[Journal Article] Elemental Analysis of Bronze Artifacts by Muonic X-ray Spectroscopy2015
Author(s)
K. Ninomiya, M. K. Kubo, P. Strasser, T. Nagatomo, Y. Kobayashi, K. Ishida, W. Higemoto, N. Kawamura, K. Shimomura, Y. Miyake, T. Suzuki, A. Shinohara, T. Saito
-
Journal Title
JPS Conference Proceedings
Volume: 8
Pages: 033005/1-6
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Muonic Atom Formation by Muon Transfer Process in C6H6 or C6H12 and CCl4 Mixtures2015
Author(s)
M. Inagaki, K. Ninomiya, K. Fujihara, G. Yoshida, Y. Kasamatsu, M. K. Kubo, W. Higemoto, N. Kawamura, T. Nagatomo, Y. Miyake, T. Miura, A. Shinohara
-
Journal Title
JPS Conference Proceedings
Volume: 8
Pages: 033004/1-6
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Tuning of the ultra slow muon beamline by utilizing ionized hydrogen2015
Author(s)
T. Adachi, Y. Ikedo, A. Yabuuchi, P. Strasser, K. M. Kojima, S. Makimura, J. Nakamura, K. Shimomura, Y. Miyake, T. Nagatomo, W. Higemoto, T. U. Ito, and E. Torikai
-
Journal Title
Proceedings of Science:NuFACT2014
Volume: 16
Pages: 097/1-4
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
-
-
[Journal Article] Development of muon rotating target at J-PARC/MUSE2015
Author(s)
S. Makimura, N. Kawamura , S. Onizawa , Y. Matsuzawa , M. Tabe , Y. Kobayashi , R. Shimizu ,Y. Taniguchi, H. Fujimori ,Y. Ikedo, R. Kadono , Koda , K. M. Kojima, K. Nishiyama ,J. Nakamura, K. Shimomura , P. Strasser , Y. Nakatsugawa , Y. Miyake
-
Journal Title
J. Radioanal Nucl. Chem.
Volume: 305
Pages: 811-816
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Nondestructive Elemental Depth-Profiling Analysis by Muonic X-ray Measurement2015
Author(s)
K. Ninomiya, M. K. Kubo, T. Nagatomo, W. Higemoto, T. U. Ito, N. Kawamura, P. Strasser, K. Shimomura, Y. Miyake, T. Suzuki, Y. Kobayashi, S. Sakamoto, A. Shinohara, T. Saito
-
Journal Title
Analytical chemistry
Volume: 87
Pages: 4597-4600
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Muon capture probability of carbon and oxygen for CO, CO2, and COS under low-pressure gas conditions2015
Author(s)
G. Yoshida, K. Ninomiya, T. U. Ito, W. Higemoto, T. Nagatomo, P.Strasser, N. Kawamura, K. Shimomura, Y. Miyake, T. Miura, K. M. Kubo, A.Shinohara
-
Journal Title
J. Radioanal. Nucl. Chem.
Volume: 303
Pages: 1277-1281
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] J-PARCにおける超低速ミュオンビームのコミッショニング状況22017
Author(s)
足立泰平, アンバダットパント, 池戸豊, 大石裕, 中村惇平, ストラッサーパトリック, 伊藤孝, 髭本亘, 牧村俊助, 河村成肇, 下村浩一郎, 門野良典, 三宅康博, 鳥養映子
Organizer
日本物理学会 第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学(大阪府豊中市)
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
-
-
-
[Presentation] J-PARC Muon Facility, MUSE2017
Author(s)
Y.Miyake
Organizer
OIST Mini Symposium "Radiation sensors and emerging applications in medical imaging, space science and materials science"
Place of Presentation
沖縄科学技術大学院大学(沖縄県頭郡恩納村)
Year and Date
2017-01-16 – 2017-01-18
Int'l Joint Research / Invited
-
-
-
[Presentation] J-PARCにおける超低速ミュオンビームのコミッショニング状況12016
Author(s)
足立泰平, アンバダットパント, 池戸豊, 大石裕, 中村惇平, ストラッサーパトリック, 伊藤孝, 髭本亘, 牧村俊助, 河村成肇, 下村浩一郎, 門野良典, 三宅康博, 鳥養映子
Organizer
日本物理学会 2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学(石川県金沢市)
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
-
[Presentation] 超低速ミュオンのライマンα波長依存性2016
Author(s)
中村惇平, 大石裕, 斎藤徳人, 宮崎洸治, 足立泰平, アンバダットパント, 池戸豊, 岡村幸太郎, 山内一宏, 河村成肇, 下村浩一郎, 和田智之, 門野良典, 三宅康博
Organizer
日本物理学会 2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学(石川県金沢市)
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
-
-
-
[Presentation] J-PARCにおける超低速ミュオンビームラインのコミッショニング状況2016
Author(s)
足立泰平, 池戸豊, アンバダットパント, 山内一宏, 大石裕, 中村惇平, ストラッサーパトリック, 伊藤孝, 髭本亘, 牧村俊助, 河村成肇, 下村浩一郎, 門野良典, 三宅康博, 鳥養映子
Organizer
日本物理学会第71回年次大会
Place of Presentation
東北学院大学(宮城県仙台市)
Year and Date
2016-03-19 – 2016-03-22
-
[Presentation] J-PARC・MUSE・超低速ミュオン生成用コヒーレント真空紫外光の強度測定状況32016
Author(s)
中村惇平, 大石裕, 斎藤徳人, 宮崎洸治, 岡村幸太郎, 足立泰平, 池戸豊, 横山幸司, 牧村俊助, ストラッサーパトリック, 友野大, 髭本亘, 河村成肇, 長友傑, 下村浩一郎, 幸田章宏, 小嶋健児, 伊藤孝, 藤森寛, 和田智之, 門野良典, 三宅康博
Organizer
日本物理学会第71回年次大会
Place of Presentation
東北学院大学(宮城県仙台市)
Year and Date
2016-03-19 – 2016-03-22
-
[Presentation] 綿毛状ナノ構造体層を形成したタングステン箔からのミュオニウム放出2016
Author(s)
薮内敦, 大野哲靖, 三宅康博, 池戸豊, 下村浩一郎, 西山樟生, 小嶋健児, 河村成肇, Patrick Strasser, 藤森寛, 牧村俊助, 中村淳平, 齊藤直人, 三部勉, 大谷将士, 神田聡太郎, 西村昇一郎, 北村遼, 長嶋泰之, 鈴木卓爾, 長友傑
Organizer
日本物理学会第71回年次大会
Place of Presentation
東北学院大学(宮城県仙台市)
Year and Date
2016-03-19 – 2016-03-22
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] J-PARCにおける超低速ミュオンビームラインのチューニング状況2015
Author(s)
足立泰平,池戸豊, 籔内敦, アンバダットパント, 中村惇平, ストラッサーパトリック, 伊藤孝, 髭本亘, 牧村俊助, 河村成肇, 下村浩一郎, 門野良典, 三宅康博, 鳥養映子
Organizer
日本物理学会 2015年秋季大会
Place of Presentation
関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
Year and Date
2015-09-16 – 2015-09-19
-
[Presentation] J-PARC・MUSE・超低速ミュオン生成用コヒーレント真空紫外光の強度測定状況22015
Author(s)
中村惇平, 大石裕, 斎藤徳人, 宮崎洸治, 岡村幸太郎, 足立泰平, 横山幸司, 牧村俊助, 池戸豊, 三宅康博, ストラッサーパトリック, 友野大, 髭本亘, 河村成肇, 長友傑, 下村浩一郎, 和田智之, 幸田章宏, 小嶋健児, 伊藤孝, 藤森寛, 門野良典, 西山樟生
Organizer
日本物理学会 2015年秋季大会
Place of Presentation
関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
Year and Date
2015-09-16 – 2015-09-19
-
-
-