ミュオンコライダー等の実現に向けた高効率負ミュオニウムイオン生成に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25K07334
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石 禎浩 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (00525834)
• 研究分担者: 佐藤 朗 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (40362610)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2026年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 高品質ミュオンビーム / 負ミュオニウムイオン / 金属表面生成 / ミュオンコライダー

研究開始時の研究の概要

ミュオニウム 原子は電子親和力が水素原子と同様に正(0.75eV)である。したがって、ミュオニウム原子の負イオン化が可能である。負イオン化の効率良い手法として、プラズマを介した低仕事関数金属表面-原子間相互作用がある。この手法がミュオニウム原子にも同様に有効であれば、ミュオンコライダー等 の高エネルギー加速器に要求されるエミッタンスと強度のミュオン源が可能となる。本研究は、低仕事関数金属表面 - ミュオニウム原子間の相互作用において、どの程度効率良く負イオン化が可能であるかについての実験的検証ならびに理論的評価を行い、高エネルギーミュオンコライダーミュオン源としての可能性の目処を目途とする。