Extreme cooling and sharping of the muon beam towards physics frontier beyond the standard model

2015 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Frontier of Materials, Life and Elementary Particle Science Explored by Ultra Slow Muon Microscope
• Project/Area Number: 23108005
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: IWASAKI MASAHIKO 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, 主任研究員 (60183745)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NAKAJIMA Takashi 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (50281639) ; KAWAMURA Naritoshi 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, 講師 (60311338) ; MIBE Tsutomu 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, 准教授 (80536938) ; WADA Satoshi 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, グループディレクター (90261164) ; SAITO Norihito 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 上級研究員 (90333327)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): SAITO Naohito 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, 教授 (20321763) ; YOKOYAMA Koji Queen Mary University of London, Physics Department, Post-doctoral Research Assistant (30569033) ; MATSUZAKI Teiichiro 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, チームリーダー (10134842) ; TOMONO Dai 大阪大学, 核物理研究センター, 教務補佐員 (40415245) ; OKADA Shinji 国立研究開発法人理化学研究所, 東原子分子物理研究室, 協力研究員 (70391901) ; OISHI Yu 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, 特別准教授 (60569804)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ミュオニウム / 超低速ミュオンビーム / 標準理論検証

Outline of Final Research Achievements

Ultra-slow muon can be utilized as a good probe, which would open up new research fields over the wide research field from life and materials science to particle physics. Its potential enhances when the muons' speed become slower. Hot tungstain (2000K) has been the only known material, which generates slow-muon into vacuum. By the present research, we succeeded to synthesize new muonium generator, a laser ablated aerogel, which generate muonium 10 times more efficient than that of flat aerogel. By this new muonium generator, one can expand the research field substantially.

Free Research Field

原子核素粒子物理学