2022 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of High-Intensity Pulsed-Muon-Beam Diagnosis under Harsh Environments
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20H01936
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
上野 一樹 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (20587464)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 素粒子実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
J-PARCで実施する計画のミューオン電子転換過程探索実験（COMET）は10^-16以下の分岐比感度を目指しており、この達成には世界最大級大強度パルスミューオンビームの実現および最適化が必須である。最適化には専用のビーム診断が必要不可欠であり、そのための高分解能検出器開発を進めている。しかし、これまでにない大強度ビームであるが故、取得ビームレート最適化のためのジオメトリ構築、検出器の放射線耐性の確保、粒子識別手法の確立が課題となっている。この確立に向け、（１）ヒットレート低減のためのビームブロッカー開発、（２）信号処理システムの耐放射線化、（３）粒子識別手法の改良の３つの研究を並行して進めた。
（１）については、昨年度に引き続きビームブロッカープロトタイプ製作前にビームを用いた材料依存性を調べるための検討を進めた。協力研究者と共にテスト実験を行うための提案をPSI研究所に提出し、採択された。しかし、本事業終了後のビームタイムとなってしまうため、材料選定までは進めた。これを基に今後実施予定である。
（２）については、昨年度世界的な半導体不足により製作までは進められなかった読み出しシステム実機の製作を行った。この性能評価を行い、特に問題がないことを確かめ、検出器への組み込みまで行った。ビームライン調査のためのエンジニアリングランが行われたため、そこへ実装し、初のビームによる信号取得まで行うことができた。この詳細解析を進め、本実験に向けた準備をさらに進める予定である。
（３）については、ファイバーを追加せずに既存の検出器群のビームライン最上流部をうまく利用することでも効率を十分向上できる可能性が出てきており、その検討を進めた。結論までは至らなかったが、概ね方針は見えたため、今後さらに調査を進める予定である。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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