| 研究課題/領域番号 |
10041128
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
真木 晶弘 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (40044755)
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| 研究分担者 |
春山 富義 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (90181031)
杉本 康博 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (70196757)
久野 良孝 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (30170020)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| キーワード | レプトンフレーバー非保存 / ミュー粒子崩壊 / 液体キャノン / シンチレーションカロリメータ / パルス管冷凍器 |
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| 研究概要 |
いわゆる素粒子の標準模型を越える世界の探索として、レプトンフレーバ数の保存則を破る反応が注目されている。それらの中でもミュー粒子の稀崩壊は最も可能性の高い反応であり、真剣な検討に値する。本調査研究では、ミュー粒子の電子と光子への崩壊過程に関する過去の実験の問題点を洗い出して、現存する施設と開発可能な測定技術による飛躍的改善の可能性が追求された。結果として、大型液体キセノンカロリメータによる、光子のエネルギー、入射位置、入射時間の高精度の測定が可能である事が判明。小型テスト器を作成して検証実験より確認された。電子測定用運動量分析装置(スペクトロメータ)についても、主に日本で開発、蓄積された薄肉超伝導ソレノイド磁石の技術を応用して、特殊な磁場分布を持つ軸対象磁石(COBRA)を用いることにより、バッククラウンドを大幅に低減させることが可能になることが判明した。
以上の基本的な構想に基づき、必要な技術的開発がなされた。その第1は、液体キセノンのシンチレーション光測定のための光検出器の開発である。シンチレーション光の検出には普通光電子増倍管が使用されるが、本研究では、約-100℃という低温であること、測定すべきシンチレーション光の波長が175nmと短く透過物質が限られていることなど多くの課題を解決する必要があった。
また、多量ガスを使用することから、液化システム、ガス制御システム上の問題があったが、パルス管冷凍器の開発により解決された。
その他の開発研究も含めて、ミュー粒子の電子・光子崩壊実験の見通しが立ち、実験提案書として結実し、スイス、ポールシェラー研究所の承認が得られた。
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