| 研究課題/領域番号 |
10NP0101
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| 研究種目 |
学術創成研究費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小牧 研一郎 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (40012447)
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| 研究分担者 |
上村 正康 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (10037210)
早野 龍五 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (30126148)
山崎 泰規 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (30114903)
EADES John CERN研究所, EP・APE Division, 上級研究員
森田 紀夫 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (30134654)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2002
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| キーワード | 反陽子 / エキゾティック原子 / 反物質 / レーザー分光 / CERN / トラップ原子 / 超低速反陽子ビーム / CPT対称性 |
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| 研究概要 |
本研究は、CERN研究所に建設された反陽子減速器(AD、当初予定より1年遅れ、平成11年末に完成し、12年夏より実験開始)で得られる低速・高輝度反陽子を用いて種々の学際的研究を行ない、反物質科学を開拓することを目的として行われた。
研究期間の前半は、ADにおけるインフラの整備および実験装置建設を行った。建設した主な装置は、1)反陽子線形減速器(RFQD)、2)反陽子トラップ及び超低速反陽子取り出しビームライン(MUSASHI)、3)反陽子原子分光レーザーシステム、4)反陽子消滅検出器、5)低温ガス標的装置、6)データ収集・解析システム、7)反水素生成・検出装置、などである。
研究期間後半には、ADからの反陽子を用いて、開拓的実験を数多く行った。主な成果は、D反水素原子の大量生成の成功、2)反陽子ヘリウム原子の精密レーザー分光による反陽子質量の高精度決定、3)RFQDによる反陽子の効率的減速、4)レーザー・マイクロ波分光による反陽子ヘリウム原子の超微細構造の解明と、反陽子磁気能率の測定、5)MUSASHIによる大量の反陽子の蓄積と、超低エネルギー反陽子(〜10eV)の取り出し、6)反陽子ヘリウム原子を用いた低温化学反応におけるトンネル効果の測定、などである。
このうち、反水素原子の生成は、この先に続く反水素原子の精密分光及びCPT対称性の検証への第一歩である。また、RFQDの成功、大量反陽子蓄積の成功と超低速反陽子ビーム生成の実現は今後の低速反陽子実験にインパクトを与えるもので、いずれも開拓的な意義が大きい。
反陽子原子の理論研究においては、量子3体系の精密解法を開発して、反陽子ヘリウム原子の構造の解明と反陽子質量の高精度(〜10^<-8>)決定に貢献し、また、反陽子・反水素の関連する原子衝突過程の解明に貢献した。
最終年には、横浜においてLEAP'03(Low Energy Antiproton Physics国際会議)を主催した。
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