2019 Fiscal Year Annual Research Report
Precise measurement of muonium HFS for new physics search hunting
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17H01133
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
下村 浩一郎 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, 教授 (60242103)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鳥養 映子 山梨大学, その他部局等, 客員教授 (20188832)
福山 武志 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (40167622)
三部 勉 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)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ミュオニウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、最も単純な２体束縛系であるミュオニウムの様々な磁場下でのゼーマン副準位を高精度で測定することで、ミュオニウムの超微細構造定数および、次世代のミュオンg-2測定に必須のミュオンの磁気モーメント（あるいはミュオンの質量）を約一桁高い精度で決定する。この結果を利用して標準理論（主に束縛系ＱＥＤ）の精密検証をおこない、合わせて、様々な実験・理論モデルとの突合せをおこなうことで、例えばミュオニック水素のラムシフトの異常を説明するために提唱された新粒子の探索、あるいはローレンツ対称性の破れの探索などを行う。
本年度は系統的不確かさの中で支配的となりうるKrガスの衝突に伴う不確かさをさらに抑制するために、Krガスの代わりにKr-He混合ガスを用いた測定を行った。従来のKrガスをミュオンビーム標的に用いた測定では、ミュオニウムの基底状態における超微細構造間エネルギーはガス密度に対して負の相関を持っており、これに伴う真空状態への外挿時にガス密度のゆらぎやガス圧力計の精度によって系統的不確かさを生んでいた。そこで、KrにHeを混ぜることによってガス密度依存性を小さくし、この系統的不確かさを小さくすることを考えた。期待通りに混合比によってHFS周波数のガス密度依存性は変化しており、Kr30%程度を含む混合比でHFS周波数の圧力依存性が十分小さくなることがわかった。今後の測定では、この混合比のKr-He混合ガスを用いた測定によって、HFS周波数のガス密度依存性に伴う系統的不確かさが抑制できると考えられる。
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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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[Journal Article] Performance evaluation of a silicon strip detector for positrons/electrons from a pulsed a muon beam2020
Author(s)
T. Aoyagi, Y. Honda, H. Iked, M. Ikeno, K. Kawagoe, T. Kohriki, T. Kume, T. Mibe, K. Namba, S. Nishimura, N. Saito, O. Sasaki, N. Sato, Y. Sato, H. Sendai, K. Shimomura, S. Shirabe, M. Shoji, T. Suda, T. Suehara, T. Takatomi, M. Tanaka, J. Tojo, K. Tsukada, T. Uchida, T. Ushizawa, H. Wauke, T. Yamanaka, T. Yoshioka
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Journal Title
Journal of Instrumentation
Volume: 15
Pages: P04027
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Discussions on a shimming strategy to obtain very homogeneous magnetic fields using shimming calculation based on TSVD2020
Author(s)
Mitsushi Abe, Ken-ichi Sasaki, Hiroshi Yamaguchi, Toru Ogitsu, Koichiro Shimomura, Tsutomu Mibe, Naohito Saito, Chiori Ohgane, Moe Sugita, Kyosuke Yanai, Hiromi Iinuma, Masayoshi Saito, Toya Tanaka
Organizer
The 10th ACASC/ 2nd Asian-ICMC/ CSSJ Joint Conference
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] MRI磁石を用いた超高均一度シミングの可能性検討2019
Author(s)
阿部充志, 佐々木憲一,山口博史,荻津透,下村浩一郎,三部勉,齊藤直人,田中陶冶,大金千織, 齋藤真慶, 杉田萌,楊井京輔, 飯沼裕美
Organizer
第98回低温工学会・超伝導学会研究発表会
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