X線自由電子レーザーを用いた光子・光子散乱の測定

• 研究課題/領域番号: 15K17629
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山崎 高幸 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 特任研究員 (40632360)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 素粒子実験 / X線

研究成果の概要

SACLAのX線自由電子レーザーをLaue型ビームスプリッターを用いて分岐・交差させることで光子・光子散乱実験を行った。光子・光子散乱は観測できなかったが、X線領域における光子・光子散乱断面積に対し世界で最も厳しい制限を与えた。この結果はPhys. Lett. B 763 (2016) 454-457に掲載された。
光子・光子散乱を観測するため、X線自由電子レーザーと高強度近赤外レーザーを用いることでシグナル量を大幅に増加させる実験手法を考案した。本測定に向け、10μm程度に集光したレーザーどうしを空間的・時間的に衝突させる光学系を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] An experiment of X-ray photon-photon elastic scattering with a Laue-case beam collider (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Yamaji, T. Inada, T. Yamazaki, T. Namba, S. Asai, T. Kobayashi, K. Tamasaku, Y. Tanaka, Y. Inubushi, K. Sawada, M. Yabashi, T. Ishikawa
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 763 ページ: 454-457
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2016.11.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] X線自由電子レーザーを用いて真空を探る (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎高幸、山道智博、稲田聡明
  • 雑誌名: 高エネルギーニュース 巻: 34 ページ: 97-104
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] X線自由電子レーザー施設SACLA における高強度レーザーを用いた 真空回折の探索Ⅰ (2017)
  • 著者名/発表者名: 山崎高幸、清野結大、稲田聡明、難波俊雄、浅井祥仁、籔内俊毅、富樫格、犬伏雄一、大和田成起、玉作賢治、矢橋牧名、石川哲也
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市)
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] X線自由電子レーザー施設SACLA における高強度レーザーを用いた 真空回折の探索Ⅱ (2017)
  • 著者名/発表者名: 清野結大、山崎高幸、稲田聡明、難波俊雄、浅井祥仁、籔内俊毅、富樫格、犬伏雄一、大和田成起、玉作賢治、矢橋牧名、石川哲也
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市)
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] Search for Vacuum Diffraction Using X-ray Free Electron Laser SACLA (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Seino, T. Yamazaki, T. Inada, T. Namba, S. Asai, T. Yabuuchi, T. Togashi, Y. Inubushi, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa
  • 学会等名: 9th International workshop on Fundamental Physics Using Atoms
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2017-01-10
• [学会発表] SPring-8/SACLA における光子光子散乱の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山道智博、稲田聡明、山崎高幸、難波俊雄、浅井祥仁、小林富雄、玉作賢治、田中義人、犬伏雄一、澤田桂、矢橋牧名、石川哲也、高橋忠幸、渡辺伸、佐藤悟朗
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学(宮崎県宮崎市)
  • 年月日: 2016-09-22
• [学会発表] X線自由電子レーザー施設SACLAでの真空回折の探索Ⅰ (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲田聡明、清野結大、山崎高幸、難波俊雄、浅井祥仁、籔内俊毅、富樫格、犬伏雄一、大和田成起、玉作賢治、矢橋牧名、石川哲也
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学(宮崎県宮崎市)
  • 年月日: 2016-09-22
• [学会発表] X線自由電子レーザー施設SACLAでの真空回折の探索Ⅱ (2016)
  • 著者名/発表者名: 清野結大、山崎高幸、稲田聡明、難波俊雄、浅井祥仁、籔内俊毅、富樫格、犬伏雄一、大和田成起、玉作賢治、矢橋牧名、石川哲也
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学(宮崎県宮崎市)
  • 年月日: 2016-09-22
• [学会発表] X線自由電子レーザー施設SACLAにおける真空複屈折の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山崎高幸、清野結大、稲田聡明、難波俊雄、浅井祥仁、籔内俊毅、富樫格、犬伏雄一、大和田成起、玉作賢治、矢橋牧名、石川哲也
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学(宮崎県宮崎市)
  • 年月日: 2016-09-22
• [学会発表] SPring-8/SACLAにおける光子光子散乱の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山道智博、稲田聡明、山崎高幸、難波俊雄、浅井祥仁、小林富雄、玉作賢治、田中義人、犬伏雄一、澤田桂、矢橋牧名、石川哲也、高橋忠幸、渡辺伸、佐藤悟朗
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-22
• [備考] Tabletop Experiments
  • URL: http://tabletop.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/Tabletop_experiments/Home.html