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世界最高密度の極低エネルギー中性子貯蔵による次世代・超対称性理論研究の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 23244047
研究種目

基盤研究(A)

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)

研究分担者 北口 雅暁  名古屋大学, 現象解析研究センター, 准教授 (90397571)
連携研究者 清水 裕彦  名古屋大学, 大学院理学研究科素粒子宇宙物理学専攻, 教授 (50249900)
嶋 達志  大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (10222035)
岩下 芳久  京都大学, 化学研究所, 准教授 (00144387)
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)
研究協力者 三島 賢二  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別准教授 (20392136)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
46,540千円 (直接経費: 35,800千円、間接経費: 10,740千円)
2013年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2012年度: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円)
2011年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
キーワード素粒子物理 / 宇宙物理 / 中性子 / 材料 / 量子ビーム / 加速器 / 原子核物理 / 素粒子実験 / 材料加工・処理 / 精密研磨
研究成果の概要

自然の基本法則の理解を目指し、極低エネルギーの状態で生成・輸送・蓄積した中性子を超精密測定することで、クォークの持つ電気双極子能率の発見を目指す実験の基盤を構築できた。以下の3つの大きな成果があがった。1)中性子の輸送・蓄積のための素材の開発において、中性子を反射する能力の高い「重水素化したダイヤモンド・ライク・カーボン」の実用化を進めた。2)中性子の磁気能率と変動磁場の相互作用により中性子の加減速を行う「リバンチャー」の開発に世界で初めて成功した。3)超低エネルギー中性子の磁場および物質表面との反応を研究するためのGean4を基盤としたシミュレーションソフトの開発に成功しコードを公開した。

報告書

(4件)
  • 2014 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち謝辞記載あり 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Development of Slow Neutron Accelerator for Rebunching Pulsed Neutrons2015

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of LINAC2014

      巻: 1 ページ: 1062-1064

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Development of a Low Energy Neutron Accelerator for Rebunching Pulsed Neutrons2015

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of IPAC2014

      巻: 1 ページ: 751-753

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Production of Ultra Cold Neutrons by a Doppler Shifter with Pulsed Neutrons at J-PARC2014

    • 著者名/発表者名
      K. Mishima, S. Imajo, M. Hino, T. Ino, Y. Iwashita, R. Katayama, M. Kitaguchi, T. Oda, H. M. Shimizu, M. Utsuro, S. Yamashita, and T. Yoshioka
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 528 ページ: 012030-012030

    • DOI

      10.1088/1742-6596/528/1/012030

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a new neutron mirror made of deuterated Diamond-like carbon2014

    • 著者名/発表者名
      D. Sakurai et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 528 ページ: 012010-012010

    • DOI

      10.1088/1742-6596/528/1/012010

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a simulation for measuring neutron electric dipole moment2014

    • 著者名/発表者名
      Ryo KATAYAMA, Kenji MISHIMA, Satoru YAMASHITA, Dai SAKURAI, Masaaki KITAGUCHI, Tamaki YOSHIOKA, Yoshichika SEKI
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series 528 (2014) 012031

      巻: 528 ページ: 012031-012031

    • DOI

      10.1088/1742-6596/528/1/012031

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rebunching Ultracold Neutrons by Magnetic Deceleration for the Neutron EDM Experiment at J-PARC2013

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo et. al.
    • 雑誌名

      Proc. of International Particle Accelerator Conference, IPAC'13

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] The improvement of the ultracold neutrons rebuncher2013

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo et. al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: 2013

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Present status of neutron fundamental physics at J-PARC2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Arimoto et. al.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2012 Issue 2 号: 1 ページ: 2B007-0

    • DOI

      10.1093/ptep/pts075

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demonstration of focusing by a neutron accelerator2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Arimoto, et. al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 86 号: 2 ページ: 23843-23843

    • DOI

      10.1103/physreva.86.023843

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Longitudinal-Gradient Magnet for Time Focusing of Ultra-Cold Neutron With Anisotropic Inter-Pole2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Arimoto et. al.
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY

      巻: 22 号: 3 ページ: 4500704-4500704

    • DOI

      10.1109/tasc.2012.2183569

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of UCN rebuncher for nEDM experiments with pulsed source2014

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo, et al
    • 学会等名
      FOURTH JOINT MEETING OF THE NUCLEAR PHYSICS DIVISIONS OF THE AMERICAN PHYSICAL SOCIETY and The PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
    • 発表場所
      Waikoloa, Hawaii
    • 年月日
      2014-10-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of Slow Neutron Accelerator for Rebunching Pulsed Neutrons2014

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo, et.al
    • 学会等名
      LINAC2014
    • 発表場所
      Geneva, Switzerland
    • 年月日
      2014-08-31
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of devices for next-generation nEDM experiment2014

    • 著者名/発表者名
      K. Mishima
    • 学会等名
      UCN2014
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2014-07-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Neutron Doppler Shifter and UCN Accelerator2014

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo
    • 学会等名
      J-PARC2014
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2014-07-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Fundamental Physics with Cold Neutron at J-PARC2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kitaguchi
    • 学会等名
      J-PARC2014
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2014-07-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Simulation Study for Systematic Uncertainty Suppression in nEDM Experiment Assuming Various Surfaces Roughness2014

    • 著者名/発表者名
      R. Katayama, et al
    • 学会等名
      J-PARC2014
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2014-07-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study on Neutron Diffuse Reflection due to Surface Roughness for nEDM Measurement2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Seki, et al
    • 学会等名
      J-PARC2014
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2014-07-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The Development of a Low Energy Neutron Accelerator for Rebunching Pulsed Neutrons2014

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo et.al.
    • 学会等名
      IPAC2014
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2014-06-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] パルス超冷中性子用リバンチャー勾配電磁石I2012

    • 著者名/発表者名
      有本靖
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      兵庫県西宮市
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [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2012

    • 著者名/発表者名
      北口雅暁
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      兵庫県西宮市
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] パルス超冷中性子(UCN)用加減速器用RF2012

    • 著者名/発表者名
      岩下芳久
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      兵庫県西宮市
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Development of UCN Transport System for EDM experiment at Pulsed Source2011

    • 著者名/発表者名
      M.Kitaguchi
    • 学会等名
      1st Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 年月日
      2011-11-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 基礎物理のための核物理の将来2011

    • 著者名/発表者名
      北口雅暁
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      青森県弘前市(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [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II2011

    • 著者名/発表者名
      北口雅暁
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      青森県弘前市
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [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III2011

    • 著者名/発表者名
      吉岡瑞樹
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      青森県弘前市
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC MLFでのドップラーシフターを用いた超冷中性子の生成III2011

    • 著者名/発表者名
      今城想平
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      青森県弘前市
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 超冷中性子加速器の実証

    • 著者名/発表者名
      今城 想平
    • 学会等名
      第9回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Accelerator/Decelerator of Slow Neutrons

    • 著者名/発表者名
      M. Kitaguchi
    • 学会等名
      LINAC12
    • 発表場所
      Tel Aviv, Israel
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダイヤモンドライクカーボン薄膜による中性子ミラーの開発

    • 著者名/発表者名
      櫻井 大
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC MLF における超冷中性子(UCN) Rebuncher の開発

    • 著者名/発表者名
      今城 想平
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 新しい中性子ミラーの開発 ~重水素化Diamond-like Carbon膜の評価~

    • 著者名/発表者名
      櫻井 大
    • 学会等名
      日本中性子科学会第12回年会
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 中性子電気モーメント測定の為のストレージセル最適化の研究

    • 著者名/発表者名
      片山 領
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of a new neutron mirror made of deuterated Diamond-like carbon

    • 著者名/発表者名
      D. Sakurai
    • 学会等名
      NOPD2013
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of a simulation for measuring neutron electric dipole moment

    • 著者名/発表者名
      R. Katayama
    • 学会等名
      NOPD2013
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Production of Ultra Cold Neutrons by a Doppler Shifter with Pulsed Neutrons at J-PARC

    • 著者名/発表者名
      K. Mishima
    • 学会等名
      NOPD2013
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of a simulation for measuring neutron electric dipole moment

    • 著者名/発表者名
      R. Katayama
    • 学会等名
      PSI2013
    • 発表場所
      Villigen, Switzerland
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] New approach to neutron EDM

    • 著者名/発表者名
      北口 雅暁
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      高知大学(高知県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] J-PARCにおける中性子電気双極子モーメント測定実験の為の測定容器の設計

    • 著者名/発表者名
      片山 領
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      高知大学(高知県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 重水素ダイヤモンドライクカーボンを用いた中性子ミラーの開発

    • 著者名/発表者名
      櫻井 大
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      高知大学(高知県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC基礎物理ビームラインBL05 NOPの現状

    • 著者名/発表者名
      北口 雅暁
    • 学会等名
      日本中性子科学会第13回年会
    • 発表場所
      ちば県民プラザ(千葉県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 研究室 中性子電気双極子能率ページ

    • URL

      http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/yamashita/?page=neutron_edm

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 研究室学術論文ページ

    • URL

      http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/yamashita/?page=papers

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 山下研究室・研究紹介

    • URL

      http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/yamashita/docs/yamashitalab2013.pdf

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 山下研究室:超冷中性子の電気双極子モーメント測定に向けた研究

    • URL

      http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/yamashita/?page=neutron_edm

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/yamashita/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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