世界最高密度の新型超冷中性子源を用いた超対称性理論の研究

• 研究課題/領域番号: 20340051
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山下 了 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 准教授 (60272465)
• 連携研究者: 北口 雅暁 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (90397571) ; 清水 裕彦 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (50249900) ; 嶋 達志 大阪大学, 核物理研究センター, 助教 (10222035) ; 岩下 芳久 京都大学, 化学研究所, 准教授 (00144387) ; 吉岡 瑞樹 九州大学, 大学院・理学研究科, 助教 (20401317) ; 猪野 隆 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 講師 (10301722)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2009年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2008年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
• キーワード: 素粒子実験 / 加速器 / 量子ビーム / 中性子 / シミュレーション / 精密測定 / J-PARC / 素粒子 / 基礎科学 / 量子物理 / 超対称性 / 量子技術 / 実験

研究概要

当初の目標を超え、パルス型加速器と中性子の同期収束を組み合わせた新しい原理を用いた世界最高密度の超冷中性子生成のための装置の提案を行い、J-PARCの直線加速器部分への配置と実際の実験提案に至ったことが最大の成果である。さらに技術開発のための超冷中性子のタービン型生成装置をJ-PARCに開発、実用に供することにも成功した。実験実現のための主要課題を抽出し研究開発の流れを作ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Polarization of Very Cold Neutron using a Permanent Magnet Quadrupole (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshioka,K.Mishima, T.Ino,K.Taketani, S.Muto, T.Morishima, H.M.Shimizu, T.Oku, J.Suzuki, T.Shinohara, K.Sakai, H.Sato, K.Hirota, Y.Otake, M.Kitaguchi, M.Hino, Y.Seki, Y.Iwashita, M.Yamada, M.Ichikawa, T.Sugimoto, S.Kawasaki, S.Komamiya, H.Otono, Y.Kamiya, S.Yamashita, P.Geltenbort
  • 雑誌名: Nucl.Instrum.Methods Phys.Res A634 ページ: 17-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] A High S/N Ratio Spin Flip Chopper System for a Pulsed Neutron Source (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Taketani, T.Ebisawa, M.Hino, K.HIrota, T.Ino, M.Kitaguchi, K.Mishima, S.Muto, H.Oide, T.Oku, H.Otono, K.Sakai, T.Shima, H.M.Shimizu, S.Yamashita, T.Yoshiok
  • 雑誌名: Nucl.Instrum.Methods Phys.Res.A in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] 次世代光検出器 Pixdated Photon Detector (2011)
  • 著者名/発表者名: 生出秀行・音野瑛俊・山下了
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 巻: 1 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization of Very Cold Neutron using a Permanent Magnet Quadrupole (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshioka, K.Mishima, T.Ino, K.Taketani, S.Muto, T.Morishima, H.M.Shitniz u, T.Oku, J.Suzuki, T.Shinohara, K.Sakat, H.Sato, K.Hirota, Y.Otake, M.Kitaguchi, M.Hino, Y.Seki, Y.Iwashita, M.Yamada, M.Ichikawa, T.Sugimoto, S.Kawasaki, S.Komamiya, H.Otono, Y.Kamiya, S.Yamashita, P.Geltenbort
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Methods Phys.Res.A 巻: 634 ページ: 17-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] A High S/N Ratio Spin Flip Chopper System for a Pulsed Neutron Source (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Taketani, T.Ebisawa, M.Hino, K.Hirota, T.Ino, M.Kitaguchi, K.Misbima, S.Muto, H.Oide, T.Oku, H.Otono, K.Sakai, T.Shima, H.M.Shimizu, S.Yamashita, T.Yoshioka
  • 雑誌名: Nucl.Instrum. Methods Phys.Res.A 巻: (In press)(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the Neutron Beam Polarization of BLA5/NOP Beamline at J-PARC (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ino, Y.Arimoto, T.Yoshioka, KMishima. K.Taketani, S.Muto, H.M.Shinuzu, H.Kira, Y.Sakaguchi, TOku, K.Sakai, T.Shinohara, J.Suzuki, H.Otono, H.Oide, S.Yamashita, S.Imajo, H.Funahashi, M.Yamada, Y.Iwashita, M.Kitaguchi, M.Hino, Z.Suzuki, T.Sanuki, T.Seki, K.Hirota, K.Ikeda, H.Sato, Y.Otake, H.Ohmori, T.Morishima, T.Shima
  • 雑誌名: Physica B 巻: (In press)(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] J-PARC UCN Taskforce (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Aso, et al, 清水裕彦, 山下了, 他
  • 雑誌名: Summary of the J-PARC UCN Taskforce E-Print ArXiv0907.0515
• [雑誌論文] Summary of the J-PARC UCN Taskforce (2009)
  • 著者名/発表者名: J-PARC UCN Taskforce, T.Aso, et al.
  • 雑誌名: E-Print ArXiv 0907. 0515 ページ: 1-15
• [雑誌論文] Highly polarized very cold neutrons through a permanent magnet quadrupole (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Taketani, et al.
  • 雑誌名: Physica B : Condensed Matter Vol.44 ページ: 2643-2645
• [学会発表] パルス超冷中性子用リバンチャー勾配電磁石 (2011)
  • 著者名/発表者名: 有本靖, 吉岡瑞樹, 三島賢二, 竹谷薫, 猪野隆, 武藤豪, 清水裕彦, 北口雅暁, 岩下芳久, 今城想平, 神谷好朗, 山下了, 旭耕一郎, 吉見彰洋, 嶋達志, NOP Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 新潟県新潟市
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 中性子電気双極子モーメント測定実験のための高密度超冷中性子輸送法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北口雅暁, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 新潟県新潟市
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] J-PARC における中性子電気双極子能率測定実験計画 II (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉岡瑞樹、三島賢二、竹谷薫、有本靖、猪野隆、武藤豪、清水裕彦、松村宏、豊田晃弘、音野瑛俊、生出秀行、片山領、山下了、角野浩史、酒井健二、嶋達志、日野正裕、北口雅暁、広田克也, the NOP Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会 2011年年次大会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] J-PARCにおける中性子電気双極子能率測定実験計画II (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉岡瑞樹、三島賢二、竹谷薫、有本靖、猪野隆、武藤豪、清水裕彦、松村宏、豊田晃弘、音野瑛俊、生出秀行、片山領、山下了、角野浩史、酒井健二、嶋達志、日野正裕、北口雅暁、広田克也, the NOP Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会2011年年次大会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] J-PARC における中性子電気双極子能率測定実験計画 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉岡瑞樹, 他
  • 学会等名: 日本物理学会 2010年秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学戸畑キャンパス
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] J-PARCにおける中性子竜気双極子能率測定実験計画 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉岡瑞樹, ほか
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学戸畑キャンパス
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] A novel technique to increase the UCN density for J-PARC UCN source (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉岡瑞樹, et al.
  • 学会等名: UCN2010, International Workshop on UCN and Fundamental Neutron Physics
  • 発表場所: 大阪大学・核物理センター
  • 年月日: 2010-04-09
• [学会発表] A novel technique to increase the UCN density for J-PARC UCN source (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshioka, et al.
  • 学会等名: UCN2010, International Workshop on UCN and Fundament al Neutron Physics
  • 発表場所: 大阪大学・核物理センター
  • 年月日: 2010-04-09
• [学会発表] Geant4によるUCN源のエネルギー分布とラムゼーセル内の挙動のシミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 松宮亮平, 山下了, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] UCNによるラムゼー共鳴の観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松多健策, 山下了, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] J-PARC中性子基礎物理(BL05 : NOP)ビームラインの展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三島賢二、山下了, 他, NOP-Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 中性子基礎物理(NOP)[BL05における中性子寿命測定:検出器の建設] (2010)
  • 著者名/発表者名: 生出秀行、山下了, 他, NOP-Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 中性子基礎物理(NOP)[BL05における中性子寿命測定のための検出器コミッショニング] (2010)
  • 著者名/発表者名: 音野瑛俊、山下了, 他, NOP-Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] J-PARCにおける超冷中性子生成のためのドップラーシフターの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今城想平, 他, NOP-Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] Neutron lifetime experiment with pulsed neutron beam at J-PARC (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Otono, the NOP collaboration
  • 学会等名: 日米物理学会・合同核物理分科会
  • 発表場所: 米国・ハワイ
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] J-PARC BL05における中性子寿命測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 生出秀行、山下了, 他, NOP-Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] 国内外の低速中性子を用いた基礎物理の過去・現状・将来計画 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下了
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会 中性子基礎物理シンポジウム
  • 発表場所: 甲南大学(招待講演)
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] 中性子基礎物理シンポジウム「国内外の低速中性子を用いた基礎物理の過去・現状・将来計画」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下了
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-12
• [学会発表] J-PARCにおける超冷中性子生成のためのドップラーシフターの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今城想平, 他, NOP-Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] He-II UCN源のエネルギー分布の測定(2) (2009)
  • 著者名/発表者名: 松宮亮平,山下了、他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] ラムゼー共鳴のためのUCN偏極実験(2) (2009)
  • 著者名/発表者名: 松多健策,山下了、他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 超冷中性子ラムゼー共鳴 (2009)
  • 著者名/発表者名: 増田康博,山下了、他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] J-PARCにおける中性子寿命測定へ向けたTPC開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 音野瑛俊,山下了、他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 高偏極中性子生成実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 竹谷薫,山下了,他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] 極冷中性子干渉計の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 關義親,山下了,他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] ラムゼー共鳴のためのUCN偏極実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松多健策, 山下了, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] He-II UCN源のエネルギー分布の測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松宮亮平, 山下了, 他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/yamashita/?page=neutron_edm
• [備考]
  • URL: http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/yamashita/
• [備考]
  • URL: http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/yamashita/?page=neutron_edm