2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the charged lepton flavor mixing using the high-intensity pulsed muon beam
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17H06135
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
三原 智 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, 教授 (80292837)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西口 創 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 (10534810)
上野 一樹 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, 助教 (20587464)
五十嵐 洋一 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, 講師 (50311121)
吉田 誠 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, 研究機関講師 (70379303)
深尾 祥紀 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, 助教 (80443018)
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| Project Period (FY) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| Keywords | 量子ビーム / ミューオン / 荷電レプトン / フレーバー混合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究を遂行中に製作を行ってきたLYSO結晶の外観検査ならびに性能検査を進めつつ、電子エネルギー計測用の検出器として組み上げるためのカロリメータ構造体の製作を完了させた。検査が終了したLYSO結晶は、遮光のためのラッピング、光読み出しデバイスの取り付け、周辺電気回路の取り付けを実施しており、令和2年度には検出器としての組み上げるための構造体への取り付け作業を開始した。また、本研究とは独立に製作を行っているストロー飛跡検出器とカロリメータ検出器を組み合わせてStrEcal検出器を構成し総合試験を実施するためのデータ収集系の整備を行った。整備したデータ収集系は2021年度のビーム試験準備にて使用されるよていであるが、2020年度の試験において設計通りのデータ収集効率を実現しデータの保存、転送にも問題がないことを確かめた。
研究開始当初から製作を行ってきたミューオンビームラインに配置するブリッジソレノイド磁石に関しても、検出器ソレノイド磁石との接続方法を考慮に入れて最終的なデザインを完了させ必要な部品調達を行った。ブリッジソレノイド磁石内に配置するミューオンビームモニターに関しては、新たに研究に加わった中国中山大学のグループの協力を得てほぼ実機と同じ大きさのプロトタイプを完成させ動作試験を実施した。
ミューオンビームのシミュレーション研究に関しては、引き続き協力研究者の協力を得て、予想されるビーム粒子の種類と強度の見積もりを行い、測定方法の最適化を実施した。
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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
LYSO結晶カロリメータ検出器の制作に関してては、予定通りに推移している。検出器が完成した後に別途製作中のストロー飛跡検出器と組み合わせてStrEcal検出器として組み上げ、データ収集系を準備して総合試験を実施することを予定していた。ストロー飛跡検出器の製作に関してはストロー固定方法に関してより最適な方法が見つかりそれを取り入れたため遅延が生じたが、本研究で予定していたデータ収集系の整備は独立して行い、2021年度に実施予定のビーム試験のために使用する検出器を用いてデータ収集系の動作確認を実施した。
ブリッジソレノイド磁石の製作に関しては最終的なデザインを完成させて製作に必要な部品調達を行い、完成までの工程を決定した。ビームモニター検出器の製作に関しては、新たに研究に参加することになった共同研究者の協力を得て、実機と同サイズのプロトタイプを完成させ動作試験を実施した。シミュレーション研究に関しては、予定通り研究を遂行することが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度中に予定していたビーム試験が施設側の加速器運転スケジュールの変更によりを2021年5月に実施することになった。本研究で開発、製作を行ってきた検出器の重要な試験としてこのビーム試験をやり遂げる。ミューオンビームモニターに関しては海外共同研究者の協力を得て研究期間内に完成させる。並行して、準備を進めてきたブリッジソレノイド電磁石に関しては、電磁石完成させてミューオンビームモニターを内部に組み込んだ形で動作確認試験を実施する。
本研究ではミューオンビーム診断を行うための検出器の開発を行い、実際のミューオンビーム診断を行うことを最終目標としてきたが、ビームタイムスケジュールの変更によりミューオンビームが提供されるのは研究期間終了後の2022年度になる見込みである。このため、検出器独立の性能試験結果を行った上で、別途開発を行ってきたビームシミュレーション結果とあわせることで本研究で進めてきたビーム診断能力の評価を実施する。
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[Presentation] COMET実験のトリガー検出器に用いる新型SiPMの中性子耐性評価試験2021
Author(s)
佐藤良紀, 上野一樹, 青木正治, 吉田学立, 樋口雄也, 杉田和正, 三原智, 藤井祐樹, 五十嵐洋一, 松本岳, 東城順治
Organizer
日本物理学会
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[Presentation] COMET実験に向けた8 GeV陽子加速試験2021
Author(s)
野口恭平, 五十嵐洋一, 上野一樹, 庄子正剛, 東城順治, 冨澤正人, 西口創, 橋本義徳, 深尾祥紀, 藤井祐樹, 三原智, 武藤亮太郎,吉田学立
Organizer
日本物理学会
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[Presentation] COMET実験の陽子ビーム実現に向けたエクスティンクション試験用検出器の開発2020
Author(s)
野口恭平, 五十嵐洋一, 上野一樹, 庄子正剛, 東城順治, 冨澤正人, 西口創, 橋本義徳, 深尾祥紀, 藤井祐樹, 三原智, 武藤亮太郎,吉田学立
Organizer
日本物理学会
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