| 研究課題/領域番号 |
17H02820
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
大島 永康 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (00391889)
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| 研究分担者 |
石田 明 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00647670)
満汐 孝治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (10710840)
ORourke Brian 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60586551)
甲斐 健師 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (70403037)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
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| キーワード | 高密度陽電子バンチ / 高輝度陽電子ビーム / 高密度ポジトロニウム / 陽電子蓄積装置 / レーザー冷却 / ボース・アインシュタイン凝縮(BEC) / 高効率ポジトロニウム生成・閉じ込 め材料 / 陽電子減速拡散シミュレーター / 陽電子蓄積 / 高効率ポジトロニウム生成・閉じ込め材料 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 高密度陽電子 / 陽電子ビーム輝度増強 |
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| 研究成果の概要 |
電子とその反粒子である陽電子とが水素原子の様に束縛した状態であるポジトロニウム（Ps）は、低温・高密度でボースアインシュタイン凝縮(Ps-BEC)状態になるとされている。Ps-BECは、反物質に働く重力の精密測定や消滅ガンマ線レーザー発生に道を拓く興味深い系であるが、未だに実現されていない。本研究では、Ps-BECを実現するための実験方法をつくりあげるため、必要とされる要素技術の研究開発を進めた。具体的には、1) 大量に陽電子を蓄積して一気に引き出す方法、２）陽電子をPsに変換する材料、3) Psを高速に冷却する方法の技術開発に取り組み、それぞれに大きな進展があった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ポジトロニウム（Ps）は、寿命が極めて短い（約10万分の1秒）ことで、高密度化・冷却が難しく、ボースアインシュタイン凝縮（Ps-BEC）は未だに実現されていない。Ps-BECを実現するためには、Psの構成粒子である陽電子を大量に蓄積し、これを瞬時に電子と結合させPsを高密度で合成して、かつ瞬時に冷却する技術を開発する必要がある。それぞれの技術は、高い精度・性能を要求されるため、関連する原子物理やプラズマ物理等の分野での先端的研究にも転用できる。また、もしPs-BECが実現できれば、重力の精密測定や、ガンマ線レーザー応用への道を拓くことができ、基礎物理学と工学分野の両方で貢献できる。
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