μ^+スピン偏極用Active Stopperの開発

• 研究課題/領域番号: 07640406
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中野 貴志 大阪大学, 理学部, 助手 (80212091)
• 研究分担者: 久野 良孝 大阪大学, 高エネルギー研究所・物理系, 助教授 (30170020) ; 岸本 忠史 大阪大学, 理学部, 教授 (90134808)
• 研究期間 (年度): 1995 – 1996
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1995年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: ミューオン / 偏極 / 液体シンチレーター / アクティブ ストッパー / μSR

研究概要

この研究は、稀崩壊η→μ^+μ^-におけるμ^+スピン偏極非対称測定実験への応用に向けてμ^+の偏極を保持し、なおかつ粒子のエネルギーを測ることができるActive Stopperを液体シンチレーターをベースにして開発することを目的とする。
まず平成7年の12月KEKの東大中間子施設でエネルギー50MeVの偏極μ^+を液体シンチレーターに照射しμSR方を用いて残留偏極度を測定した。その結果、ミネラルオイルを溶剤とした液体シンチレーターの残留偏極度は極めて高く対アルミニウム比で65%であることが発見された。従来のキシレンを溶剤とした液体シンチレーターではその値は約30%であり、プラスチック・シンチレーターでは約15%であった。また、液体シンチレーターにI_2を混入することにより残留偏極度を僅かながら改善できることを確認した。但し混入により光学特性は著しく損なわれる。
次に平成8年の2月に、ミネラルオイルを溶剤とした液体シンチレーター中のシンチレーション物質の濃度を変化させ、残留偏極度が濃度が高くなるにつれて劣化することを確認した。また四塩化炭素を混入することにより残留偏極度を劇的に改善できることを発見した。シンチレーターと四塩化炭素を1:3の割合で混合した場合、対アルミニウム比残留偏極度は93%であった。四塩化炭素を混合した場合の光学特性の変化の測定が現在進行中である。