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移動管法による低エネルギーミュオン衝突の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K17546
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 量子ビーム科学
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

研究代表者

的場 史朗  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, 特別助教 (80535782)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードミュオン / 陽電子 / 軌跡検出器 / 移動度 / 移動管 / 運動量移行断面積 / 移動管法 / 量子ビーム
研究成果の概要

本研究では,移動管法を用いて気相中のミュオン移動度測定を行うことで,ミュオン-中性気体分子間の熱エネルギー領域における運動量移行断面積を導出することや,量子力学的散乱現象に起因する断面積の振動構造を検証することが目的である.
移動管内の緩衝気体中でミュオンから崩壊した高速陽電子を検出する軌跡検出器付き移動管を製作し,J-PARC物質生命科学実験施設ミュオンSラインにて1気圧ヘリウム気体中における正ミュオン停止位置分布測定を行い,運動量移行断面積を導出した.その結果,室温領域のヘリウム気体中における衝突現象ではミュオンは水素の同位体と見なしても差し支えないことが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の意義は以下の通りである.
1,緩衝気体によるミュオン減速と崩壊陽電子軌跡検出器を組み合わせることにより,レーザー等の大掛かりな装置を用いずともmeV領域のミュオン原子物理学研究が可能であることを示した.2,熱エネルギー領域の気体中での正ミュオンの振る舞いについて,室温では水素同位体と見なしても差し支えない事が示唆された.環境中のミュオンの挙動について情報を与えるものであり,詳細な第一原理計算による検証が待たれる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Development of Drift Tube for Study of a Quantum Mechanical Scattering of Muons in a Gas2018

    • 著者名/発表者名
      S. Matoba, L. Hua, N. Kawamura, and K. M. Kojima
    • 雑誌名

      KEK-MSL REPORT

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 気相中のミュオン移動度の測定2018

    • 著者名/発表者名
      的場史朗
    • 学会等名
      イオン移動度研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 気相中のミュオン移動度測定装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      的場史朗,李華,河村成肇,小嶋健児
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 気相中のミュオン移動度測定装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      的場史朗, 小嶋健児, 李華, 河村成肇
    • 学会等名
      原子衝突学会第43回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ミュオン移動度測定に向けた装置開発2017

    • 著者名/発表者名
      的場史朗,小嶋健児,李華,河村成肇
    • 学会等名
      原子衝突学会第42回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of an apparatus for muon mobility measurement in rare gases2017

    • 著者名/発表者名
      Shiro Matoba, Naritoshi Kawamura, Kenji Kojima
    • 学会等名
      XIX International Workshop on Low-Energy Positron and Positronium Physics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 気相中のミュオン移動度測定のための装置開発2017

    • 著者名/発表者名
      的場史朗, 小嶋健児, 李華, 河村成肇
    • 学会等名
      第6回イオン移動度研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Equipment development for muon mobility measurement in rare gases2017

    • 著者名/発表者名
      Shiro Matoba, Naritoshi Kawamura, Kenji Kojima
    • 学会等名
      30th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 希ガス中におけるミュオン移動度測定に向けた装置開発2016

    • 著者名/発表者名
      的場史朗、小嶋健児,河村成肇
    • 学会等名
      原子衝突学会第41回年会
    • 発表場所
      富山大学(富山県・富山市)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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