| 研究課題/領域番号 |
22KJ2300
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| 補助金の研究課題番号 |
21J01252 (2021-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2021-2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
平本 綾美 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 冷却分子 / 電気双極子能率 / 光検出器 / 電気双極子モーメント / eEDM / SiPM |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ACME実験は極性分子を用いて電子の電気双極子モーメント (eEDM) を探索することで、CP対称性の破れの観測を目指している。ACMEはこれまでeEDMを世界最高精度で探索してきた実験であり、その感度を30倍向上させるために装置のアップグレードを遂行している。
本研究は測定感度向上のためにACMEにおける信号強度を強めることを目的とし、Sillicon Photomultiplierを用いた光検出器の開発、運用を行うものである。
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| 研究実績の概要 |
ACME実験は冷却分子ThOを用いて電子の電気双極子モーメントを探索する実験であり、2018年に世界最高感度で電子の電気双極子モーメントに対する制限を与えて以来、その探索感度をさらに向上させるための実験装置アップグレードを行なってきた。本年度の研究ではアップグレードの一環で採用される光検出器Silicon Photomultiplierモジュール (SiPMモジュール) の量産を完了し、製造したモジュールの性能評価の結果を学術論文や国際学会等にて発表した。その後、製造したSiPMモジュール8台を実験サイトとなるアメリカのノースウエスタン大学へと持ち込み、実験装置へとインストールした。SiPMモジュールの運用に必要な電源等の配線や冷却および真空ラインの配管なども準備し、8台ともが実際の状況で同時運用できる状態となっている。現在は実験サイトでの8台同時オペレーションなどを行い、現地で開発環境と同等の性能が発揮できるかの確認や、より安定した駆動に向けたソフトウェア等の開発を行っている最中である。
SiPMモジュールは双極子モーメントの信号となる分子からの脱励起光を検出するために欠かせないパーツである。今後は分子ビーム源等の他の実験パーツと組み合わせ、信号観測に向けたコミッショニングを行う。また次年度はさらに長期的にノースウエスタン大学へと滞在し、SiPMモジュールの運用だけでなく、実験全体のオペレーションに参加する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は当初の予定通り、製造したSiPMモジュールをノースウエスタン大学にインストールし、運用できるところまで準備することができた。またとくに本年度後半からは昨年度よりもより頻繁にアメリカと日本を行き来することができるようになったため、データ取得システムや磁気シールドの開発など、SiPMモジュール以外の開発部分に多く関わることができるようになった。したがって概ね順調にすすんでいると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
SiPMモジュールは概ね本実験に向けた準備が完了したため、今後はより長期的にアメリカに滞在し、SiPMモジュールのオペレーションおよびそれに関連するデータ取得システムなどの開発や整備を行う予定である。実験全体としては今後すべての装置を組み合わせて動作を開始し、今年度中に本実験を開始する見込みである。
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