2019 Fiscal Year Annual Research Report
革新的な実験手法を用いたミューオン・電子転換過程探索の進展
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17H01128
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
青木 正治 大阪大学, 理学研究科, 教授 (80290849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, 特別教授 (80209882)
清矢 良浩 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (80251031)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 素粒子実験 / 放射線検出器 / ミュー粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
物理測定に使用する高バースト耐性MWPCに関して、バースト粒子入射後に発生する遅延雑音信号を抑えるための装置高度化を推し進めた。具体的には、2018年度に実施した動作ガス構成の最適化をさらに発展させて、イオンの荷電交換を促進するガスをR-134aからメチラール蒸気に変更することにより、遅延雑音信号をさらに低減できることを確認した。
2017および2019年にJ-PARC MLF D2エリアで実施したミューオニック炭素原子からのDecay-in-Orbit (DIO)スペクトル測定実験のデータ解析を進めた。
ミューオン・電子転換過程探索測定では電子スペクトロメータの運動量を正確に校正する必要がある。そこで、Hライン中間部に校正用試料ホルダーを設置し、正ミュー粒子やパイオンが発生する運動量の良くわかっている陽電子を用いて電子スペクトロメータの校正を行う方法の開発を進めた。前年度に引き続き、Hラインに実装してミュー粒子を用いた校正に使用する校正用試料ホルダーの製造を行った。
Hラインの完成を見据えて、ビームラインコミッショニングに使用するビームプロファイルモニターの開発を推し進めた。ミュー粒子電子転換過程を探索する物理測定では、Hラインで輸送されてくる105 MeV/cの電子を使用する。そのため、約200 nsの間に1億個を超える電子と600万個のミュー粒子が入射する環境において、電子ビームに対してビームラインの設定を最適化する必要がある。そこで、電子ビーム強度だけに比例した信号を発生する検出器の開発を行なった。ピラミッド形状に加工をした透明アクリルを用いて、電子によるチェレンコフ光だけを選択的に光検出器に導入する装置の設計と開発を行なった。プロトタイプを製作して京都大学複合原子力科学研究所の電子ライナックで試験を行い、良好な結果を得た。
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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
(27 results)
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[Journal Article] Search for heavy neutrinos in π → μν decay2019
Author(s)
Aguilar-Arevalo A.、Aoki M.、Blecher M.、Britton D.I.、vom Bruch D.、Bryman D.A.、Chen S.、Comfort J.、Doria L.、Cuen-Rochin S.、Gumplinger P.、Hussein A.、Igarashi Y.、Ito S.、Kettell S.H.、Kurchaninov L.、Littenberg L.S.、Malbrunot C.、Mischke R.E.、Numao T.、Protopopescu D.、Sher A.、Sullivan T.、Vavilov D.
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Journal Title
Physics Letters B
Volume: 798
Pages: 134980～134980
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] MPPC 読み出しプラスチックシンチレーティングファイバー系の大強度ビームに対する応答の測定2021
Author(s)
植松泰智, 阿部尚也, 青木正治, 東野祐太, 池内響輝, 小向倖平, 清矢良浩, 杉田和正, 手島菜月, 高橋俊晴, 山本和弘
Organizer
日本物理学会第７6回年次大会
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[Presentation] パルスビームラインのためのビームプロファイルスキャン装置の開発2020
Author(s)
小向倖平, 青木正治, 河村成肇, 手島菜月, 三原智, 三宅康博, 長尾大樹, 名取寛顕, 西口創, 清矢良浩, 下村浩一郎, Patrick Strasser, 高橋拓也, 山本和弘, 山崎高幸
Organizer
日本物理学会第７５回年次大会
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[Presentation] J-PARC MLF D2エリアにおけるミューオン軌道上崩壊の運動量スペクトル測定2020
Author(s)
手島菜月, 青木正治, 東野祐太, 池内響輝, 河村成肇, 小向倖平, 三原智, 三宅康博, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 清矢良浩, 下村浩一郎, Patrick Strasser, 高橋拓也, Nguyen Minh Truong, 山本和弘, 山科晴太, 山崎高幸
Organizer
日本物理学会第７５回年次大会
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[Presentation] μ-e転換過程探索実験DeeMeに用いられる高レート耐性MWPCの充てんガス最適化2020
Author(s)
高橋拓也, 青木正治, 阿部尚也, 池内響輝, 小向倖平, 清矢良浩, 手島菜月, 高橋俊晴, Nguyen Minh Truong, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 東野祐太, 三原智, 山科晴太, 山本和弘, 他DeeMeコラボレーション
Organizer
日本物理学会第７５回年次大会
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[Presentation] MWPCガスへのメチラール蒸気混合による遅延ヒットの抑制2020
Author(s)
東野祐太, 青木正治, 阿部尚也, 池内響輝, 小向倖平, 三原智, 清矢良浩, 高橋拓也, 高橋俊晴, 山本和弘, 山崎高幸
Organizer
日本物理学会第７５回年次大会
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[Presentation] μ-e転換過程探索実験DeeMeに用いられる高レート耐性MWPCの充てんガス最適化2019
Author(s)
高橋拓也, 青木正治, 阿部尚也, 清矢良浩, 手島菜月, 高橋俊晴, Nguyen Minh Truong, 長尾大樹, 中津川洋平, 名取寛顕, 西口創, 三原智, 山本和弘, 他DeeMeコラボレーション
Organizer
日本物理学会2019年秋季大会
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