2018 Fiscal Year Annual Research Report
New Initiative on Search for Charged Lepton Flavor Violation with Highly Intense Muon Source
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18H05231
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
久野 良孝 大阪大学, 理学研究科, 教授 (30170020)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 朗 大阪大学, 理学研究科, 助教 (40362610)
東城 順治 九州大学, 理学研究院, 准教授 (70360592)
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| Project Period (FY) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| Keywords | ミューオン / 稀崩壊 / 荷電レプトン / フレーバー転換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
素粒子物理学において、その標準理論を超える新物理現象の探索は最重要課題と考えられている。その中でも荷電レプトンのフレーバー転換は、多くの新物理の理論モデルが将来観測可能なレベルで起こると予言しており、新しい物理を発見するベストの現象のひとつである。荷電レプトンのフレーバー転換で最も重要な過程は、ミューオン電子転換過程である。我々は、東海村のJ-PARC の世界最高パルスミューオンビームを使って、ミューオン電子転換過程を現在の上限値を二桁以上に上回る実験精度で探索するCOMET Phase-I 実験(J-PARC E21 実験) を推進している。この実験は2021年頃から開始される予定になっている。
本研究の目的は、この実験精度をさらに数倍向上し測定を確実なものとするようにCOMET Phase-I 実験を再構築することである。2018年の実績は以下である。COMET実験では、検出器に進入してくるビーム起源のバックグラウンド粒子を削減し、かつ標的でのミューオン静止効率を向上するために、ミューオンビームラインと検出器ソレノイドの間で磁場が滑らかに繋がることが要求される。2018年度には、これを実現するために、ソレノイドコイル冷却システムを設計し製作した。入札を行い、東芝株式会社が受注した。入札金額が高くなったこともあり、円筒型冷却システムのうち、外筒と内筒のみを製作した。それらを結合する端板部分について後年度に製作することにした。ミューオン電子転換過程の主要検出器である円筒型ガスドリフトチェンバー(cylindirical drift chamber = CDC)については、その読み出し装置に放電などによる過電流を防ぐために保護抵抗をいれたボードを製作し、部分的に導入した。
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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
平成30年度に予定していたソレノイドコイル冷却システムの外筒と内筒の製作が無事に完了した。円筒型ガスドリフトチェンバー(CDC)の試験が継続している。放射線耐性に関しては、いくつかの放射線量予測プログラムを比較し、CDCの設置位置における放射線量の評価の精度が進展した。それに対応して、CDCに使用するエレクトロニクスのパーツについても、日本国内の大学研究所において中性子照射試験をして放射線耐性の強い部品を選択する作業を継続している。いくつかの部品について次年度以降も検討を続ける。実験感度の向上にむけてシミュレーション計算を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初予定から大幅な変更はない。次年度以降において、実験への優先度を考慮して調整する。
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