| 研究課題/領域番号 |
16K13810
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
河村 成肇 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, 特別准教授 (60311338)
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| 研究協力者 |
三部 勉
大谷 将士
三宅 康博
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | 新物理探索 / ミュオン / 標準理論を超えた物理 / レプトン数非保存 / 超低速ミュオンビームライン / レプトンフレーバー非保存 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、J-PARCミュオン実験施設で得られる大強度ミュオンビームを生かして、ミュオニウム（正ミュオン―電子対）-反ミュオニウム（負ミュオン―陽電子対）変換事象の観測により、素粒子標準理論を超えた新物理の探索を目指す全く新たな実験手法の原理実証を目的とする。この手法は従来の手法と比べ、圧倒的な低バックグラウンドの観測が可能となる。
最終的には大強度レーザーにより反ミュオニウムを電離し、負ミュオンを直接観測する。その原理実証のため本研究では準備に多大な時間と資源を要するレーザーを用いず、バックグラウンドを測定し、そのレベルが十分に低く従来の実験感度を超えることが可能であることを証明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
素粒子標準模型はほぼ全ての物理現象を矛盾なく説明している。しかし、多くのパラメータを必要とする問題、階層性の問題、暗黒物質の問題等のため、より大きい理論の低エネルギーでの発現という見方が支配的である。標準模型を包含する「新物理」探索のため様々な実験が実施・計画されているが、いまだ発見されていない。
本研究はミュオン変換事象の中でも、ミュオニウムから反ミュオニウムへの変換というレプトン数が同時に２変わる事象の発見を目指し、その原理実証を行う。一般にバックグラウンドの低減が難しく1990年代を最後に実施されていないが、本研究では新しいアイデアにより従来の記録を超えることが可能であることを示した。
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