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世界最高密度の超冷中性子貯蔵による次世代超対称性理論研究へ向けた基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 26247035
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, 特任教授 (60272465)

研究分担者 岩下 芳久  京都大学, 化学研究所, 准教授 (00144387)
北口 雅暁  名古屋大学, 現象解析研究センター, 准教授 (90397571)
関場 大一郎  筑波大学, 数理物質系, 講師 (20396807)
連携研究者 清水 裕彦  名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (50249900)
嶋 達志  大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (10222035)
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)
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)
研究協力者 今城 想平  京都大学, 大学院理学研究科, 研究員
片山 領  東京大学, 大学院理学系研究科, 大学院生
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
40,430千円 (直接経費: 31,100千円、間接経費: 9,330千円)
2016年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2015年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2014年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
キーワードCP対称性の破れ / 素粒子 / 超対称性 / 超冷中性子 / 量子ビーム / 中性子光学 / 材料工学 / 素粒子実験 / 加速器 / 複合材質・物性 / 粒子線 / 宇宙物理 / 材料加工・処理 / 精密研磨
研究成果の概要

素粒子物理の大きな課題の一つである中性子の電気双極子能率を測定するため、(A)系統誤差を制御するための超冷中性子(UCN)の輸送・貯蔵用の界面技術と数値解析の確立と(B)UCNの加減速装置の開発に成功した。特に、1)Geant4のコアの改良と非鏡面反射モデルを導入したUCNの輸送精密解析系、2)多数サンプルで反射ポテンシャル・非鏡面反射成分を実測し重水素化ダイヤモンドコーティングで世界最高レベルの反射ポテンシャルをもつ部材の開発に成功、3)J-PARC初のUCN貯蔵実験と蓄積能率の測定に成功、4)UCNの加減速の効率を上げ既設のドップラーシフターからのUCNの加減速をJ-PARC初で成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Concentration of the velocity distribution of pulsed neutron beams2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kitaguchi, et al.
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys

      巻: 2017 (4) 号: 4

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx029

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Precise neutron lifetime experiment using pulsed neutron beams at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      N. Nagakura, M. Kitaguchi, S. Yamashita, et al.
    • 雑誌名

      e-print arXiv.org

      巻: 1702.03099 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pulsed ultra-cold neutron production using a Doppler shifter at J-PARC2016

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

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 2016 号: 1 ページ: 1-29

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv177

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pulsed neutron-beam focusing by modulating a permanent-magnet sextupole lens2015

    • 著者名/発表者名
      M. Yamada, M. Kitaguchi, et al.
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 4 号: 4

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv015

    • NAID

      120005848266

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simulation Study for Systematic Uncertainty Suppression in nEDM Experiment Assuming Various Surfaces Roughness2015

    • 著者名/発表者名
      R. Katayama, S. Yamashita, M. Kitaguchi, et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 8 ページ: 26-29

    • DOI

      10.7566/jpscp.8.026004

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [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
      2014 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
      2014 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
      2014 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
      2014 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
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] J-PARC MLFにおけるドップラーシフターによる超冷中性子ビーム生成とその解析2017

    • 著者名/発表者名
      今城想平
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      大阪大学 大阪府 豊中市
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Search for unknown interaction with neutrons2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kitaguch
    • 学会等名
      The 3rd KMI International Symposium on “Quest for the Origin of Particles and the Universe” (KMI2017)
    • 発表場所
      Nagoya Univ., Nagoya, Japan
    • 年月日
      2017-01-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Ultracold Neutron Accelerator for Time focusing of Pulsed Neutrons2016

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo
    • 学会等名
      LINAC 2016
    • 発表場所
      East Lansing, MI, USA
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中性子電気双極子モーメント探索実験のための中性子波長幅圧縮法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      北口雅暁
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年度秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学 宮崎県 宮崎市
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超冷中性子リバンチャーの性能評価2016

    • 著者名/発表者名
      今城想平
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学 宮崎県 宮崎市
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Precise Neutron Lifetime Experiment Using Pulsed Neutron Beams at J-PARC2016

    • 著者名/発表者名
      N. Nagakura, S. Yamashita, et al.
    • 学会等名
      International Nuclear Physics Conference 2016
    • 発表場所
      Adelaide, Australia
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Feasibility Study Of Neutron Wavelength Compressor For EDM Measurement2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kitaguchi
    • 学会等名
      The 26th International Nuclear Physics Conference (INPC2016)
    • 発表場所
      Adelaide, Australia
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超冷中性子リバンチャーの現状2016

    • 著者名/発表者名
      今城想平
    • 学会等名
      第13回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場 千葉県 千葉市
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of neutron lifetime with pulsed cold neutron beams at J-PARC: Experimental apparatus and method2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ieko, S. Yamashita, M. Kitaguchi, et al.
    • 学会等名
      International Workshop: Probing Fundamental Symmetries and Interactions with UCN
    • 発表場所
      Mainz, Germany
    • 年月日
      2016-04-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] J-PARC MLF での中性子ドップラーシフターを用いた超冷中性子リバンチャーの開発2016

    • 著者名/発表者名
      今城想平
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学 宮城県 仙台市
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Neutron Physics in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      M. Kitaguchi, et al.
    • 学会等名
      The international workshop on future potential of high intensity proton accelerator for particle and nuclear physics (HINT2015)
    • 発表場所
      J-PARC, Tokai, Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Precise Neutron Lifetime Measurement at J-PARC/BL052015

    • 著者名/発表者名
      N. Nagakur, S. Yamashita, et al.
    • 学会等名
      The international workshop on future potential of high intensity proton accelerator for particle and nuclear physics (HINT2015)
    • 発表場所
      J-PARC, Tokai, Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超冷中性子リバンチャーの改良 - III2015

    • 著者名/発表者名
      今城想平
    • 学会等名
      第12回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      プラザ萬象あいあいプラザ 福井県 敦賀市
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [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
      OURTH 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
      2014 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
      2014 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
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [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
      2014-07-14
    • 関連する報告書
      2014 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
    • 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
      2014 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
    • 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
      2014 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
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京大学・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
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [備考] 中性子光学・基礎物理 (NOP)

    • URL

      http://nop.kek.jp/index-j.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 Phi-Lab 時間反転対称性・CP対称性の破れ

    • URL

      http://phi.phys.nagoya-u.ac.jp/research/nopt.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 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
      2014 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
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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