ポジトロニウムの4光子、5光子崩壊過程の精密測定

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08454068
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 千葉 雅美 東京都立大学, 理学部, 助手 (60128577)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 汲田 哲郎 東京都立大学, 理学部, 助手 (30271159) ; 浜津 良輔 東京都立大学, 理学部, 助教授 (20087092) ; 広瀬 立成 東京都立大学, 理学部, 教授 (70087162)
• Keywords: 陽電子 / ポジトロニウム / 高次QED過程 / 荷電共約不変 / シンチレータ / 希崩壊過程 / 低速陽電子ビーム / ポジトロニウムの寿命

Research Abstract

研究発表の項11にあるように最初のオルソポジトロニウムの5光子崩壊過程の測定結果を出版した。これは最初の高次QED過程(αの8乗)の検証実験です。項11の二番目の論文では、荷電共約不変則によって禁止されているオルソポジトロニウムの4光子崩壊過程の有無を測定した。その結果、電磁相互作用に於ける最も精密な荷電共約不変則の限界値を得た。それらを科研費国際旅費を利用してポーランドに於ける国際会議で発表した。
平成8年度は多重ガンマ線スペクトロメータを用いたポジトロニウムの4光子、5光子崩壊過程の測定を高エネルギー物理学研究所の低速陽電子ビームラインで科研費国内旅費を利用して準備した。しかしビームの直流化が遅れ、未だ実験を行っていない。平成9年度にはそのビームライン移設の為に加速器からのビームは利用出来ないが、変わりに高強度放射線源からのビームを利用した実験を行う予定です。
平成8年度は新型多重ガンマ線スペクトロメータを設計して高精度の測定を行う為の研究開発を行ってきた。現在は32本のNaI(Tl)シンチレータを利用しているが、その本数を増加して約三倍の92本のGSOシンチレータを用いた新型多重ガンマ線スペクトロメータを計画した。本数を増加することによってガンマ線検出の組み合せ数が大幅に増加する。その結果検出効果は約十倍になる。その設計とシミュレーションの為のコンピュータを科研費で購入した。ガンマ線検出の組み合わせ数が大幅に増加すると共に偶然同時計数も増加する。それを抑制する為に蛍光寿命がNaI(Tl)シンチレータの5分の1と短いGSOシンチレータの利用を計画している。このGSOシンチレータは新たに開発されつつあるもので、科研費でこれを試験する為の電子回路とGSOシンチレータを購入してその時間、エネルギー分解能を測定した。平成9年度の研究ではこの結果を考慮して新型多重ガンマ線スペクトロメータ全体のシミュレーションを行い実施設計を行う予定です。

Research Products

• [Publications] Toshihiro Matsumoto et al.: "Measurement of five-photon decay in orthopositronium" Physical Review A. 54・3. 1947-1951 (1996)
• [Publications] Jinfeng Yang et al.: "Four-photon decay of orthopositronium : A test of charge-conjugation invariance" Physical Review A. 54・3. 1952-1956 (1996)