| 研究課題/領域番号 |
20H01936
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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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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
上野 一樹 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (20587464)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 素粒子実験 / ミューオン / 耐放射線 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
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）は1京分の1の実験感度を目指しており、この達成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が必要不可欠であり、そのための高分解能検出器開発を進めている。しかし、これまでにない大強度であるが故、検出器もこれまでにない非常に過酷な環境に耐えうる能力が必須である。本研究では、そういった能力を有する検出器の開発、構築を進め、最終的にパルスミューオンビーム診断を行い、世界最高ビームの実現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
ミューオン電子転換過程探索を行うCOMET実験はJ-PARCにて実施予定であり、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必要不可欠であるが、これまでにない大強度ビームであるが故、ビームレート最適化のためのビームブロッカー構築、検出器信号処理システムの耐放射線性、粒子識別手法の確立が課題となっていた。本研究により、耐放射線性は解決し実機製作に至った。他についても最適化のための方針は概ね固まった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の究極的な目標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非常に重要なポイントとなっており、本研究におけるビームの最適化は必要不可欠なものである。また、本研究による耐放射線性の研究は、他の加速器実験においても有用なものであり、さらには宇宙や原子炉等の高放射線環境への応用も考えられる。他のビームブロッカー開発や粒子識別においても他の加速器実験への利用が考えられる。
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