2019 Fiscal Year Annual Research Report
単一光子検出法による0.1meV領域の宇宙由来アクシオンの探索
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16H03974
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
小川 泉 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (20294142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松原 明 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00229519)
中島 恭平 福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (30722540)
玉川 洋一 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (40236732)
時安 敦史 東北大学, 電子光理学研究センター, 助教 (40739471)
松木 征史 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (50037941)
舟橋 春彦 京都大学, 国際高等教育院, 教授 (00283581)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 素粒子実験 / ダークマター / アクシオン / リドベルグ原子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は昨年度に引き続いてCARRACKの改良を進め、その性能確認実験を進めた。
１）バンチ化原子ビーム発生装置の開発 この装置は、原子ビーム発生部・第一圧縮部・加速部・第二圧縮部・速度選別部・ビームモニター部からなる。前年度まで組み立て・テストを行った部分について、前年度に行った真空漏れ補修の補強を行い、達成真空度の測定を行った。この作業後に原子ビームの加速／圧縮用磁場の再測定を行い、設計時の性能を満たしていることを確認した。原子ビーム加速・圧縮に使用するレーザーについて、昨年度までに設計した光学系路に基づき、設置を進めた。その際により長時間にわたって安定な発振を目指して、基準となる吸収線測定用のカリウムセルのフィードバック系の改良も行った。
２）フィールドイオン化検出部 アクシオン転換光子を吸収したリドベルグ原子のみをイオン化し、検出する部分である。イオン化により発生した電子の加速電極・シンチレータ・光ファイバー・光電子増倍管からなる電子検出器に置き換えを進めている。バックグラウンド信号のうち、宇宙線を含めた環境放射線起因の物と、光電子増倍管起因の熱雑音を定量的に評価するため、前者については加熱したタングステンフィルムからの熱電子を利用するテスト用真空チェンバーを用意するとともに、後者には光電子増倍管を冷却して熱雑音を測定するシステムの準備を進めた。前者については加速電極部分に放電現象が確認されたため、その原因を探るとともに再設計を進めている。
３）その他の装置部 上記以外のCARRACK装置の各部分（共振空洞、超伝導マグネット、励起用レーザー、希釈冷凍機、制御・データ取得系）についてメンテナンスを行った。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)
