| 研究領域 | 宇宙観測検出器と量子ビームの出会い。新たな応用への架け橋。 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05464
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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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 |
三宅 康博 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, 研究員 (80209882)
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| 研究分担者 |
永谷 幸則 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, 特別准教授 (00393421)
Patrick Strasser 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, 講師 (20342834)
嶋 達志 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (10222035)
原 正憲 富山大学, 学術研究部理学系, 准教授 (00334714)
波多野 雄治 富山大学, 学術研究部理学系, 教授 (80218487)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| キーワード | 負ミュオン / 冷却 / 非破壊検査 / ミュオン触媒核融合 / ラムザウアータウンゼント効果 |
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| 研究成果の概要 |
加速器で得られる負ミュオンビームは、大強度だが、エネルギーが高く、収束することが難しい。本研究では、世界で初めての超低速負ミュオンビームと走査負ミュオン顕微鏡を実現する事を目的としていた。加速器から直接、得られる大強度負ミュオンをBe標的で減速し、摩擦冷却法を駆使して、3.5kV, 5kV, 7kVの超低速負ミュオンを同軸管による実験エリアに取り出す事に成功した。更に、厚さ20～30nmの窒化ケイ素の冷却薄膜膜をメッシュ電極に装着し、収束させることにも成功した。夢の超低速負ミュオン走査顕微鏡を実現するに当たって、最重要な基本原理検証ができたといえる。
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| 自由記述の分野 |
ミュオン科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
数10ナノメートル径まで収束可能な超低速負ミュオンビームを開発し、収束負ミュオンビームの走査により、物質表面の元素分布・同位体分布や化学結合分布を、非破壊、極めて高い感度、3次元、かつ数10ナノメートルの分解能（深さ方向は数ナノメートル分解能）で可視化する革命的な分析顕微鏡となる走査負ミュオン顕微鏡が創出できる。
生体の主要な構成要素である炭素・水素・窒素・酸素を高い感度で検出できれば、急速凍結した生物試料の表面を削りながら観察することにより、生体を構成する元素・同位体・化学結合の3次元分布を網羅的にナノ分解能で再構成でき、生物分野にまさに革命的な分析手段を提供できる。
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