| 研究課題/領域番号 |
22KJ3122
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| 補助金の研究課題番号 |
21J00903 (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 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
岩井 遼斗 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 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 |
中途終了 (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)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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 | ミューオニウム / 精密測定 / マイクロ波分光 / 新物理 / 荷電レプトン数 / レーザー / ビーム物理 / X線検出器 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
従来の手法では反ミュオニウムの負ミュオン崩壊から反ミュオニウム検出を行っていたが、背景事象により実験感度が厳しく制限されてきた。そこで本研究では異なる手法から探索する。一つは変換した反ミュオニウムをレーザーでイオン化し、負ミュオンだけを輸送し直接検出するという手法である。もう一つは、ミュオニウム微細構造の精密測定から、反ミュオニウムが与える微小な準位エネルギーへの寄与を調べる方法である。本研究ではJ-PARCにおける大強度パルスミュオンビームを用いて実現可能であるこれらの手法を用いて探索する。
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| 研究実績の概要 |
本年度はミュオニウム―反ミュオニウム変換事象を捉える手法開発に向け、ミュオニウムの精密分光の手法開発を行った。２０２４年に円筒形マイクロ波キャビティと外部磁場1.7 Tを用いた最初の実験が計画されており、そのために必要なマイクロ波システムやビーム輸送部を整備した。さらに将来的に実験の精度を向上させるため、箱型マイクロ波キャビティを導入して最大外部磁場強度(2.9T)で実験を行うこと提案した。箱型マイクロ波キャビティは主に電磁場シミュレーションを用いて設計を行い、溶接技術を用いた制作手法も確立し
た。実際に製作した箱型キャビティの周波数特性を測定、シミュレーションと比較することによって性能を評価した。この結果より箱型キャビティの周波数モードがミュオニウムの精密分光で利用できることを初めて示した。さらに2.9Tにおける分光実験全体のシミュレーションを構築し、十分な統計精度を得られることを示した。以上の結果は論文にまとめられて投稿された。
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