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過酷環境下における大強度パルスミューオンビーム診断手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17H04841
研究種目

若手研究(A)

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

上野 一樹  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (20587464)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード素粒子実験
研究成果の概要

J-PARCで実施する計画のミューオン電子転換過程探索実験(COMET)には世界最大級大強度パルスミューオンビームの実現および最適化が必須である。最適化には専用のビーム診断装置が不可欠であり、その準備を進めているが、これまでにない大強度ビームであるが故、取得ビームレート最適化のためのジオメトリ構築、検出器の放射線耐性の確保、粒子識別手法の確立が課題となっていた。本研究により、放射線耐性については概ね解決し、他についてもシミュレーションスタディによる最適化方針はほぼ固まった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の究極目的は未だ発見されていない荷電レプトンにおけるフレーバー混合過程の探索である。この過程は稀崩壊過程であるため大強度ビームが欠かせず、本研究によるビームの最適化のための問題解決は非常に重要であり、本研究の成果を基に本実験の探索が可能となる。また、本研究における放射線耐性の研究は、他の加速器実験にも役立つものであり、さらには宇宙や原子炉等高放射線環境への応用も考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] Monash University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Imperial College London(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute for Basic Science(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute of High Energy Physics(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Radiation hardness study for the COMET Phase-I electronics2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakazawa, M. Moritsu et al.
    • 雑誌名

      Nucl. Instrum. Meth. A

      巻: 955 ページ: 163247-163247

    • DOI

      10.1016/j.nima.2019.163247

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Design and performance evaluation of front-end electronics for COMET straw tracker2018

    • 著者名/発表者名
      Ueno Kazuki、Hamada Eitaro、Hashimoto Shohei、Ikeno Masahiro、Mihara Satoshi、Nishiguchi Hajime、Uchida Tomohisa、Yamaguchi Hiroshi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 印刷中 ページ: 297-299

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.08.027

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation study of FPGAs with neutron beam for COMET Phase-I2018

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Yu、Fujii Yuki、Hamada Eitaro、Lee MyeongJae、Miyazaki Yuta、Sato Akira、Ueno Kazuki、Yoshida Hisataka、Zhang Jie
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 印刷中 ページ: 351-352

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.10.130

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a thin-wall straw-tube tracker for COMET experiment2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ueno, P. Evtoukhovitch, Y. Fujii, E. Hamada, S. Mihara, A. Moiseenko, H. Nishiguchi, K. Oishi, T. Saito, A. Samartsev, J. Tojo, Z. Tsamalaidze, N. Tsverava
    • 雑誌名

      PoS EPS-HEP2017

      巻: 314 ページ: 524-524

    • DOI

      10.22323/1.314.0524

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] COMET実験における検出器開発2020

    • 著者名/発表者名
      上野一樹
    • 学会等名
      第34回放射線検出器とその応用
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of the StrECal System for COMET Phase-I2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ueno
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Charged Lepton Flavor Violation
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of Radiation Tolerant Electronics for StrECal System in COMET Experiment2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ueno
    • 学会等名
      European Physical Society Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Status on the StrECal System2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ueno
    • 学会等名
      J-PARC Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design and performance evaluation of front-end electronics for COMET straw tracker2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ueno
    • 学会等名
      14th Pisa Meeting on Advanced Detectors
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a thin-wall straw-tube tracker for COMET experiment2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ueno
    • 学会等名
      The European Physical Society Conference on High Energy Physics (EPS-HEP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高放射線環境対応技術の共有化の提案2017

    • 著者名/発表者名
      上野一樹
    • 学会等名
      計測システム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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