2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study of structures of vacuum by using combinations of high intensity lasers
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19H01907
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
難波 俊雄 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教 (40376702)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 素粒子実験 / 真空 / レーザー / 自由電子レーザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「真空」に潜む構造(量子電磁気学の場、未発見粒子の場など)を明らかにするために、2種類の方法で研究をおこなっている。
1つ目は、大強度フェムト秒赤外レーザーによって真空をポンプし、X線自由電子レーザー(SACLA)の硬X線にてプローブをおこなう方法である。2019年6月にSACLAにて実験 (0.6TW fs レーザーでポンプ、8.4keV X線でプローブ)をおこない、データを取得した。このデータの解析を進め、時間的、空間的な衝突を保証することができた。衝突の結果についてほぼ確定したところである。このため、査読付き学術誌に投稿するための準備を進めている。また、500TWのフェムト秒赤外レーザーへのアップグレードをにらみ、バックグラウンドなどの排除方法などを検討した。特に、X線の偏光の利用はS/Nを大きく向上させると考えられる。
2つ目の手法は、SACLAの軟X線のレーザーをX線のビームラインまで導き、両者を衝突させる方法である。ビームラインの基礎設計を進めつつ、衝突後のシグナルの計算をおこなった。これに基づき、衝突点のチェンバーを設計、作成している。チェンバーに関しては、低温検出器の使用も視野に入れ、冷凍機が取り付けられる構造とした。また、データを取得するための高速、高分解能のデジタイザーを導入した。
この他にも、硬X線を分岐して衝突させる方法も検討した。この場合、重心系エネルギーが上げられるために、散乱断面積は有利となるが、分岐、方向変換時のロスが問題となることがわかった。
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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
2種類の研究方法それぞれについて進展が得られた。実験データの解析により、時間的、空間的な衝突が保証され、散乱断面積に対する結果が得られた。また、衝突チェンバーの具体的な設計と製作が完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルス感染症の蔓延にともない、当初の研究活動が大幅に制限されたが、衝突チェンバーが完成したため、制限緩和とともに、こちらを実際に利用して研究を進めていく。
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Research Products
(1 results)
