| Project/Area Number |
20KK0069
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
Kawasaki Shinsuke 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 (20712235)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今城 想平 大阪大学, 核物理研究センター, 特任研究員 (10796486)
三島 賢二 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 特任准教授 (20392136)
市川 豪 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究員 (60749985)
樋口 嵩 大阪大学, 核物理研究センター, 招へい准教授 (90843772)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2020: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | 超冷中性子 / 電気双極子モーメント / 中性子基礎物理 / 対称性 / 時間反転対称性の破れ / ヘリウム３冷凍機 / スピン解析 / 時間反転対称性 / スピン制御 / 超流動ヘリウム |
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| Outline of Research at the Start |
中性子電気双極子モーメント(EDM)を探索することにより、時間反転対称性の破れを検証する。CPT保存を仮定すれば時間反転対称性の破れはCP対称性の破れを意味する。中性子EDMの探索を通して、現在の物質優勢宇宙の起源を探る。
中性子EDMの測定は静電磁場中に閉じ込められた超冷中性子の歳差運動の様子を精密に観測することで行われる。我々はカナダのグループと共同でTRIUMFに世界最高強度の超冷中性子源を建設することにより、現状を1 桁以上上回る精度での探索を行い、中性子電気双極子モーメントの発見を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Ultra-cold neutrons (UCNs), which have extremely low kinetic energy, are used in the search for the neutron electric dipole moment (EDM). In this research, we have developed a cryogenic system capable of maintaining superfluid helium, used as a UCN converter, at an ultra-low temperature of approximately 1.0 K (－272°C), even under a substantial heat load of 10 W. Furthermore, we have constructed a magnetic shielding room that reduces external magnetic field fluctuations to less than 1/10,000, which is essential for precise EDM measurements.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
中性子EDMの存在は、現在の物質・反物質の非対称性の起源を明らかにする可能性がある。中性子EDM測定には非常に低エネルギーの中性子で物質容器中に閉じ込めることができる超冷中性子を用いる。超冷中性子を大量に発生し、高精度にコントロールされた磁場環境で計測することで、現状より1桁高い制度での中性子EDMを観測することが可能となる。また、微小な相互作用を測定するのに適した超冷中性子は様々な基礎物理実験にも用いられる。
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