| 研究課題/領域番号 |
20K12495
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
友野 大 大阪大学, 核物理研究センター, 特任助教(常勤) (40415245)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | ミューオン / ミューオン原子 / ミューオンビーム開発 / ミューオン原子ビーム / ミューオニックヘリウム / ミューオニック原子 / ミューオンビーム / 量子ビーム科学 / 量子ビーム応用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヘリウム3原子(3He)が負ミューオンを捕獲して三重水素とミューオンニュートリノを生成する2体反応により、ミューオンニュートリノの質量を運動学的に決定できる。ただし、ヘリウム3標的中でミューオンを止め、放出する三重水素を精度良く検出するには困難が多い。そこで、3Heとμを一体化したミューオニックヘリウムビームの生成に挑戦し、標的外部に取り出すことで低バックグラウンド下での測定を実現させる。本課題では主にこのビーム生成に挑戦し、ミューオニックヘリウムイオンビームの生成量の評価、最適化を図る。
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| 研究成果の概要 |
ヘリウム3原子(3He)とミューオンの反応で三重水素とミューオンニュートリノの崩壊調べることで運動学的にニュートリノ質量を測定する目標のために、ミューオニックヘリウム３原子（3Heμ-）を生成してビームとして取り出すことを目標とし、その前段階として４Heにミューオンを照射して止まった原子を引き出すための実験装置の設計を進めることができた。実験装置のうち真空層の転用にともなう改良、真空層周辺の整備までは実施できた。大阪大学で想定していたミューオンビーム照射はミューオン源故障のため期間内にはできなかったが、今後に成果がでるよう引き続き準備を進めている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
残念ながら照射はビームトラブルで未実施のため、研究としては実施した装置設計、製作、実験検討での成果ではあるが、ビーム生成が可能になった際には学術的意義として運動学的な質量測定で精度向上が考えられる。さらに社会的意義として、ビーム生成手法を応用することで低速ミューオン原子ビームとして材料分析等の応用の可能性について、現段階では検討に至ったので今後の研究継続で明らかにする。
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