| 研究課題/領域番号 |
19K23442
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0203:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
樋口 嵩 大阪大学, 核物理研究センター, 招へい准教授 (90843772)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 電気双極子モーメント / CP対称性の破れ / 時間反転対称性 / 基本的対称性 / 磁場安定化 / 超冷中性子 / 中性子 / 素粒子実験 / 磁場安定性 / 加速器 / 磁気シールド / 素粒子物理学 / 原子核物理学 / 磁場測定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
TRIUMF研究所における中性子電気双極子モーメント(EDM)探索実験のための，多次元フィードバックによる動的磁場補償システムの開発を行う．中性子EDM測定において統計誤差を決定す主要因は磁場の安定性である．特に，本実験の場合，実験装置が加速施設内に位置するために．強い背景磁場や，大きな磁場変動が存在する環境で測定を行うことになる．本研究では，実験装置が位置する施設の磁場環境に即した動的磁場補償システムを開発し，10＾{-27}ecm程度の感度での中性子EDM探索を可能にする安定性を実現するシステムの構築を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、TUCAN国際共同研究が計画している中性子EDM実験のための動的磁場補償システムを開発した。目標とする中性子EDM測定のために、磁気シールド外側でのサイクル当たり磁場変動を約100 nT以内に収める必要がある。まず実験装置を設置する実験施設で磁場測定を行い、その結果から主な補償の対象を天井クレーン由来の磁場変動に定め、日中のEDM測定可能時間帯を拡大することを目指した。次に、一辺約5.5mの正方形コイルによるクレーン磁場補償試験を行い、クレーン由来の磁場変動を約6分の1に抑制できることを示した。これを踏まえ磁気シールドを取り囲む長方形型コイルの設計とプロトタイプ製作を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究を通して、TRIUMFの中性子EDM実験のための動的磁場補償システムを開発した。製作前に行った試験によれば、これによって、実験施設内の主な磁場変動要因となる天井クレーン由来の磁場変動を約6分の1に抑制し、EDM測定が可能な時間帯を大幅に拡大することができる。本研究で得られた知見は、精密な磁場制御が要求される他の加速器施設での実験にも役立てることができる。
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