超伝導検出器を用いたハドロニック原子Ｘ線精密分光

• 研究課題/領域番号: 26707014
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 岡田 信二 国立研究開発法人理化学研究所, 東原子分子物理研究室, 協力研究員 (70391901)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2014年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
• キーワード: 超伝導検出器 / マイクロカロリメータ / X線分光 / エキゾチック原子 / ハドロニック原子 / K中間子 / J-PARC / 国際情報交換 / 実験核物理

研究成果の概要

近年急速な発展を遂げてる超伝導遷移端センサー(TES)マイクロカロリメータX線検出器とその多素子読み出し技術を、世界に先駆けて当該分野に導入し、次世代ハドロニック原子高精度X線分光の開拓する。協力関係にあるアメリカ国立標準技術研究所(NIST)の240ピクセルTES素子を用い、K中間子-原子核間の強い相互作用ポテンシャルの深さに関する長年の謎の解明を目的とした、K中間子原子X線精密分光実験(J-PARC E62)を推進した。

研究成果

• [国際共同研究] アメリカ国立標準技術研究所 (NIST)(米国)
• [国際共同研究] ステファンマイヤー研究所 (SMI)(オーストリア)
• [国際共同研究] イタリア国立核物理学研究所 (INFN)(イタリア)
• [国際共同研究] ルンド大学(スウェーデン)
• [国際共同研究] アメリカ国立標準技術研究所(NIST)(米国)
• [国際共同研究] ルンド大学(スウェーデン)
• [国際共同研究] ステファンマイヤー研究所 (SMI)(オーストリア)
• [国際共同研究] イタリア国立核物理学研究所 (INFN)(イタリア)
• [国際共同研究] アメリカ国立標準技術研究所 (NIST)(米国)
• [国際共同研究] ルンド大学(スウェーデン)
• [国際共同研究] ステファンマイヤー研究所 (SMI)(オーストリア)
• [国際共同研究] イタリア国立核物理学研究所 (INFN)(イタリア)
• [雑誌論文] Beamline Test of a Transition-Edge-Sensor Spectrometer in Preparation for Kaonic-Atom Measurements, HEATES Collaboration (2017)
  • 著者名/発表者名: HEATES Collaboration
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: 27 号: 4 ページ: 0-5
  • DOI: 10.1109/tasc.2016.2646374
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Kaonic-Atom X-ray Spectroscopy with Superconducting Microcalorimeters (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Hashimoto et al.
  • 雑誌名: JPS Conf.Proc. 巻: 17 ページ: 072001-072001
  • DOI: 10.7566/jpscp.17.072001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] First application of superconducting transition-edge sensor microcalorimeters to hadronic atom (2016)
  • 著者名/発表者名: HEATES Collaboration
  • 雑誌名: Prog Theor Exp Phys 巻: 9 号: 9 ページ: 0-9
  • DOI: 10.1093/ptep/ptw130
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Future projects of light kaonic atom X-ray spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Tatsuno et al.
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 130 ページ: 01018-01018
  • DOI: 10.1051/epjconf/201613001018
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Absolute Energy Calibration of X-ray TESs with 0.04 eV Uncertainty at 6.4 keV in a Hadron-Beam Environment (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Tatsuno, for the HEATES collaboration
  • 雑誌名: Journal of Low Temperature Physics 巻: 176 号: 3-4 ページ: 930-937
  • DOI: 10.1007/s10909-016-1491-2
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-Resolution Kaonic-Atom X-ray Spectroscopy with Transition-Edge-Sensor Microcalorimeters (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Okada, D. A. Bennett, W. B. Doriese, J. W. Fowler, K. D. Irwin, S. Ishimoto, M. Sato, D. R. Schmidt, D. S. Swetz, H. Tatsuno, J. N. Ullom, S. Yamada
  • 雑誌名: Journal of Low Temperature Physics 巻: 176 号: 5-6 ページ: 1015-1021
  • DOI: 10.1007/s10909-014-1137-1
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-resolution hadronic-atom x-ray spectroscopy with superconducting transition-edge-sensor microcalorimeters (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Okada, for the HEATES collaboration
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 巻: 48
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Hadronic atoms at J-PARC HEF (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Okada
  • 学会等名: International workshop on the project for the extended hadron experimental facility of J-PARC
  • 国際学会
• [学会発表] 超伝導TESカロリメータを用いたK中間子原子のX線精密分光プロジェクト(4) (2018)
  • 著者名/発表者名: 早川亮大, 岡田信二 et al.
  • 学会等名: 日本天文学会2017年春季年会
• [学会発表] TES application to kaonic atom X-ray spectroscopy in a charged-particle beamline (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Hashimoto, S. Okada et al.
  • 学会等名: 17th International Workshop on Low Temperature Detectors
  • 国際学会
• [学会発表] X-ray spectroscopy of kaonic atoms with cryogenic detectors (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Okada et al.
  • 学会等名: International Conference on Exotic Atoms and Related Topics (EXA2017)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Kaonic atoms at J-PARC (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Okada
  • 学会等名: Kaon in atoms/nuclei at DAFNE and J-PARC
  • 国際学会
• [学会発表] 超伝導TESカロリメータを用いたK中間子原子X線の精密分光プロジェクト(3-1) (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田真也 et al.
  • 学会等名: 日本天文学会2017年春季年会
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] 超伝導TESカロリメータを用いたK中間子原子X線の精密分光プロジェクト(3-2) (2017)
  • 著者名/発表者名: 早川亮大 et al.
  • 学会等名: 日本天文学会2017年春季年会
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] Kaonic atom factory at J-PARC (2016)
  • 著者名/発表者名: S.Okada
  • 学会等名: International workshop on physics at the extended hadron experimental facility of J-PARC
  • 発表場所: J-PARC (茨城県)
  • 年月日: 2016-03-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Kaonic-atom x-ray spectroscopy with cryogenic detectors (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Okada et al.
  • 学会等名: International workshop MIN16 (Meson in Nucleus 2016)
  • 発表場所: 京都大学
  • 国際学会
• [学会発表] ハドロンビーム環境下における超伝導X線検出器の性能評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田信二 et al.
  • 学会等名: 計測システム研究会2016
  • 発表場所: J-PARC (茨城県)
• [学会発表] Kaonic atom x-ray spectroscopy with superconducting microcalorimeters (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Okada et al.
  • 学会等名: The international workshop on future potential of high intensity accelerators for particle and nuclear physics (HINT2016)
  • 発表場所: J-PARC (茨城県)
  • 国際学会
• [学会発表] 超伝導検出器を用いたハドロニック原子X線精密分光 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田信二 et al.
  • 学会等名: 原子衝突学会第41回年会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Light Kaonic Atoms (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Tatsuno et al.
  • 学会等名: 14th International Workshop on Meson Production, Properties and Interaction (MESON2016)
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] High-resolution kaonic atom X-ray spectroscopy with transition-edge sensors (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Hashimoto et al.
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference 2016 (ASC2016)
  • 発表場所: Denver, US
  • 国際学会
• [学会発表] Application of X-ray microcalorimeters to hadronic-atom spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Hashimoto et al.
  • 学会等名: International Symposium on Neutron Star Matter (NSMAT2016)
  • 発表場所: Tohoku Univ, Sendai
  • 国際学会
• [学会発表] J-PARCにおけるK-ビームを用いた超伝導遷移端マイクロカロリメータの性能評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋本直 et al.
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学
• [学会発表] Hadronic-atom X-ray spectroscopy with cryogenic detectors (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Okada, for the HEATES collaboration
  • 学会等名: ECT* workshop, Frontiers in hadron and nuclear physics with strangeness and charm
  • 発表場所: Trento, Italy
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] J-PARC K1.8BRにおける K-ビームを用いたKbarN相互作用の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本直, for the J-PARC E15/E62 collaboration
  • 学会等名: 滞在型研究会＠J-PARC「原子核媒質中のハドロン研究 III」
  • 発表場所: J-PARC (茨城県)
  • 年月日: 2015-10-17
• [学会発表] 荷電粒子ビーム環境における超伝導遷移端 マイクロカロリメータ X 線検出器の性能評価 (II) (2015)
  • 著者名/発表者名: 竜野 秀行, for the HEATES collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] 超伝導遷移端マイクロカロリメータを用いた K 中間子原子X線精密分光実験 (2) (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本 直, for the HEATES and J-PARC E62 collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] High-Resolution Kaonic-Atom X-ray Spectroscopy with Superconducting TES Micro-calorimeters (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Tatsuno, for the HEATES collaboration
  • 学会等名: XVI International Conference on Hadron Spectroscopy (Hadron2015)
  • 発表場所: Virginia, US
  • 年月日: 2015-09-13
  • 国際学会
• [学会発表] Kaonic atom x-ray spectroscopy with superconducting microcalorimeters (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Hashimoto, for the HEATES and J-PARC E62 collaborations
  • 学会等名: The 12th International Conference on Hypernuclear and Strange Particle Physics (HYP2015)
  • 発表場所: 東北大
  • 年月日: 2015-09-07
  • 国際学会
• [学会発表] 超伝導検出器を用いたハドロニック原子X線精密分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田 信二, for the HEATES collaboration
  • 学会等名: KEK理論センター JPARC分室、JAEA先端基礎研究センター共催研究会「ストレンジネス核物理の発展方向」
  • 発表場所: J-PARC (茨城県)
  • 年月日: 2015-08-03
• [学会発表] First application of transition-edge sensors for high-resolution hadronic atom X-ray spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Tatsuno, for HEATES collaboration
  • 学会等名: 16th International Workshop on Low Temperature Detectors (LTD16)
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2015-07-20
  • 国際学会
• [学会発表] High-resolution exotic-atom x-ray spectroscopy with transition-edge-sensor microcalorimeters (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Okada
  • 学会等名: JAGIELLONIAN Symposium on Fundamental and Applied Subatomic Physics
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 2015-06-08 – 2015-06-12
  • 招待講演
• [学会発表] High-resolution Exotic-Atom x-ray spectroscopy with Transition-Edge-Sensor microcalorimeters (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Okada, for HEATES collaboration
  • 学会等名: Jagiellonian Symposium on Fundamental and Applied Subatomic Physics
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 2015-06-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 超伝導遷移端マイクロカロリメータを用いたＫ中間子原子Ｘ線精密分光実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田 信二
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] High-resolution hadronic-atom x-ray spectroscopy with cryogenic detectors (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Okada
  • 学会等名: What next LNF: Perspectives of fundamental physics at the Frascati Laboratory
  • 発表場所: Frascati, Italy
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-11
  • 招待講演
• [学会発表] High-resolution hadronic-atom x-ray spectroscopy with cryogenic detectors (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Okada
  • 学会等名: International Conference on Exotic Atoms and Related Topics (EXA2014)
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] High-resolution hadronic-atom x-ray spectroscopy with superconducting TES microcalorimeters (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Okada
  • 学会等名: 20th Particles and Nuclei International Conference 2014 (PANIC2014)
  • 発表場所: Hamburg, Germany
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-08-29