| 研究課題/領域番号 |
16K13800
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
駒宮 幸男 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80126060)
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| 研究分担者 |
神谷 好郎 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教 (90434323)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 超冷中性子 / 未知短距離力 / 重力 / 量子力学 |
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| 研究実績の概要 |
100 nm 程度の波長領域の中性子を超冷中性子と言う。地球重力場の下で束縛することができ、その基本スケールは数ミクロンオーダーである。束縛分布には特徴的な変調構造があり、また重力とのみ相互作用することから、重力検証実験の新しいプローブとして活用することが可能であると考えられる。本研究課題では、この量子束縛状態を用いて、重力に準ずる新しい相互作用の探索を目指す。
空間の余剰次元理論などから示唆される新物理が存在した場合、その構造のスケール付近において、ニュートン重力の逆二乗則は修正を受けると考えられる。これまで、いくつもの研究機関において、様々なスケールでの逆二乗則の検証実験が行われてきたが、未だ、50 μm を切った短距離スケールにおいて、重力を超えた強度での新物理の可能性は排除されていない。本研究は、1 μm スケールの新物理へ感度を持つ実験手法を開発することを目的とし、このスケールにおける初めての微視的方法での新物理探索を目指す。
本年度は、Max-Planck 研究所において現在アクティブなプロダクトラインにあるDEPFET素子およびpnCCD素子のサンプルを用意し、アルファー線による照射試験とモデレータによる試験を網羅的に行った。また、いくつかのサンプルには硼素の層を成膜し、中性子による応答の確認とバイアス電圧とオペレーション温度に対する依存性を測定した。これらの試験に基づいて新物理探索実験の設計を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初、試験に使う素子が足りていないなどから、進捗がやや遅れていたが、本年度、最小限のサンプルの確保ができたため、必要とする試験を進めることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
冷中性子ビームラインを用い、本検出器の有する中性子位置の分解能を実測し、実験設計の最適化を行う。その後、中性子ガイドの製作をし、実験物品のPSI研究所への輸送と本測定を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本科研費の研究成果を2018年度開催の研究会において発表予定であり、その旅費として使用する。
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