2018 Fiscal Year Research-status Report

Study of three nucleon force by continuous high intensity muon beam

Research Project

Project/Area Number	18K03676
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	高久圭二大阪大学, 核物理研究センター, 助教 (30263338)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	三体力 / ミューオン
Outline of Annual Research Achievements	科研費が採択されたことにより、検出器系の整備を行った。大型のCsI(Tl)シンチレーターとMPPCを購入した。また、チェンバーの中で測定できるハウジングや、シグナル線及びHVケーブルの整備を行った。またCsI(Tl)検出器の粒子識別能力をテストするために、大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロンを使用した65MeVの陽子ビームによる陽子と重陽子の粒子識別のテスト実験を行った。また、データー収集系の整備も行い、Wave CatcherとμTCAの比較を行った。大阪大学核物理研究センターのMUSICによる連続ビームで実験を行うために課題採択を申し込み、テスト実験を行うプロポーザルは通ったが、大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロンの更新作業が始まり、1年半の停止時期となった。パルスビームでの実験も検討を始め、小型のCsI(Tl)を24個購入し、回路系とハウジングの整備を行った。 12月に行われた新学術領域研究「宇宙観測検出器と量子ビームの出会い。新たな応用への架け橋。」キックオフシンポジウムにおいて「ミュオン触媒核融合におけるα付着率の研究-新たな測定法の確立-」というタイトルで講演した。1月に行われた第9回MUON科学と加速器科学において「ヘリウムのミュオン捕獲反応による三体力の研究」というタイトルで講演した。2月にJ-PARCのパルスビームを用いてテスト実験を行った。3月の日本物理学会で、「3Heミューオン捕獲実験のための新検出器系の計画及び開発状況」及び「Performance evaluation of new detection system for the µ capture on 3He experiment」というタイトルで講演した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 大阪大学核物理研究センターのMUSICによる連続ビームで実験を行うために課題採択を申し込み、テスト実験を行うプロポーザルは通ったが、大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロンの更新作業が始まり、1年半の停止時期となった。そのため、当初予定していた連続ビームでの実験が困難となったことから、パルスビームでの実験も検討を始め、小型のCsI(Tl)を24個購入し、回路系とハウジングの整備を行った。テスト実験を申し込み、半日のテスト実験を行うことにより、課題を明確にすることができた。またCsI(Tl)検出器の粒子識別能力をテストするために、65MeVの陽子ビームによる陽子と重陽子の粒子識別のテスト実験を行った。データー収集系の整備も行い、Wave CatcherとμTCAの比較も行った。
Strategy for Future Research Activity	核物理研究センターでプロポーザルは認められたが、核物理研究センターのAVFサイクロトロンの1年半による更新が始まり、実験はできない状態になったため、連続ビームではなくパルスビームの実験での進捗を行った。バルスビームでは、一度にたくさんのイベントが発生し、パイルアップを起こしてしまうため、連続ビームように用意した大型のCsI(Tl)は使用できないので、小型のものを数多く用意することで対応し、より減衰長の短い結晶を開発する予定である
Causes of Carryover	昨年度内にプロポーザルで認められたテスト実験を行う予定であったが、AVFサイクロトロンの更新が始まってしまい、実験を行うことができなかった。当初はテスト実験に使用するためのヘリウムガスを購入する予定であったが(5000円)、購入する必要がなくなった。今年度はJ-PARCで行う実験の時にヘリウムガス(5000円)を購入する予定である。