2014 Fiscal Year Annual Research Report
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14J01738
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
吉田 剛 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | ミューオン原子 / 飛行時間型質量分析計 / 多価イオン / クーロン爆発 / イオン加速 / レーザーアブレーション / 希ガス元素 / ラジカル反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、未だ単離された報告の無いミュオン原子を単離し、その化学反応を観察することで、化学種としてのミュオン原子の可能性を切り開くことを目的にしている。そのために、本研究では、１）PTFEターゲットでのミュオン原子生成、２）電磁相互作用によるミュオン原子の分離、３）分離後のミュオン原子ビームの強度確認、４）気体固化ターゲットでのミュオン原子ビーム生成、５）ミュオン原子ビームの利用と順を追って研究を進めていく。
平成２６年度は、PTFEターゲットからミュオン原子を生成し、2段加速式TOF型質量分析計 [W.C. Wiley, I.H. Mclaren, The Review of Scientific Instruments 26 (1955) 1150] の原理を用いてミュオンF原子イオンを単離する装置の開発を行った。装置は主に、真空チェンバー、ミュオン原子イオン発生用ターゲットおよび加速用電極、検出器（マイクロチャネルプレート）の３つから成る。３月現在、加速器実験に向けて、装置全体、そして実験条件の調整を行っている。また、同じ３月には、原子力機構が開発した粒子輸送シミュレーションPHITSの講習を受講した。次年度は実機での調整に加えシミュレーションによる条件探索も実施していく。
平成２６年度、加速器施設J-PARCに本装置を用いた実験のプロポーザルを提出し、２日間のビームタイムを許可された。平成２７年度前半に加速器実験を行い、上記項目の１～３までを確認する予定である。
研究実務以外では、投稿論文が１件受理された。また、学会発表を３件（国内学会１件、国際学会２件）行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２６年度は、ミュオン原子を単離する装置を完成させることを目標に装置設計・試作を行い、概ね予定通りに遂行できた。真空容器の圧力は実測で0.0001Pa台まで到達し、ミュオン原子によるTOF実験ができる圧力であることが確認できた。また、加速電極の電圧は10kVまで絶縁破壊を起こすことなく印加でき、ミュオンF原子イオンの加速に必要な電圧が印加できることが確認できた。
加速器実験は実施できていないが、平成２７年度のJ-PARC実験プロポーザルは受理されており、年内に１回目の実験を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度は、１回目の加速器実験、そして、後半には２回目の加速器実験を予定している。現在行っている装置の調整は１回目の実験までに終了する予定である。
７月にはスペインで開催される国際学会ICPEAC2015にて発表を１件行う予定である。その他、国内でも学会発表を２件予定している。
また、主に加速器実験で得られた結果をまとめ、本年度中に論文として投稿する予定である。
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[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
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Journal Title
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry
Volume: 303
Pages: 1277-1281
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Initial quantum states of captured muon for CO, CO2 and COS molecules2014
Author(s)
G. Yoshida, K. Ninomiya, M. Inagaki, T.U. Ito, W. Higemoto, T. Nagatomo, P. Strasser, N. Kawamura, K. Shimomura, Y. Miyake, T. Miura, M.K. Kubo, and A. Shinohara
Organizer
11th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics (AISAMP11)
Place of Presentation
東北大学片平キャンパス（仙台市青葉区）
Year and Date
2014-10-08
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[Presentation] Muonic atom formation on low pressure carbon oxide samples by using low energy negative muon beam2014
Author(s)
G. Yoshida, K. Ninomiya, M. Inagaki, T.U. Ito, W. Higemoto, T. Nagatomo, P. Strasser, N. Kawamura, K. Shimomura, Y. Miyake, T. Miura, M.K. Kubo, and A. Shinohara
Organizer
The 2nd International Symposium on Science at J-PARC 2014
Place of Presentation
エポカルつくば（つくば市）
Year and Date
2014-07-14
