| 研究課題/領域番号 |
19H01907
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
難波 俊雄 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教 (40376702)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 素粒子実験 / 真空 / レーザー / 自由電子レーザー |
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| 研究実績の概要 |
「真空」に潜む構造(量子電磁気学の場、未発見粒子の場など)を明らかにするために、2種類の方法で研究をおこなっている。
1つ目は、大強度フェムト秒赤外レーザーによって真空をポンプし、X線自由電子レーザー(SACLA)の硬X線にてプローブをおこなう方法である。2019年6月にSACLAにて実験 (0.6TW fs レーザーでポンプ、8.4keV X線でプローブ)をおこない、データを取得した。このデータの解析を進め、時間的、空間的な衝突を保証することができた。衝突の結果についてほぼ確定したところである。このため、査読付き学術誌に投稿するための準備を進めている。また、500TWのフェムト秒赤外レーザーへのアップグレードをにらみ、バックグラウンドなどの排除方法などを検討した。特に、X線の偏光の利用はS/Nを大きく向上させると考えられる。
2つ目の手法は、SACLAの軟X線のレーザーをX線のビームラインまで導き、両者を衝突させる方法である。ビームラインの基礎設計を進めつつ、衝突後のシグナルの計算をおこなった。これに基づき、衝突点のチェンバーを設計、作成している。チェンバーに関しては、低温検出器の使用も視野に入れ、冷凍機が取り付けられる構造とした。また、データを取得するための高速、高分解能のデジタイザーを導入した。
この他にも、硬X線を分岐して衝突させる方法も検討した。この場合、重心系エネルギーが上げられるために、散乱断面積は有利となるが、分岐、方向変換時のロスが問題となることがわかった。
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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
2種類の研究方法それぞれについて進展が得られた。実験データの解析により、時間的、空間的な衝突が保証され、散乱断面積に対する結果が得られた。また、衝突チェンバーの具体的な設計と製作が完了した。
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| 今後の研究の推進方策 |
新型コロナウイルス感染症の蔓延にともない、当初の研究活動が大幅に制限されたが、衝突チェンバーが完成したため、制限緩和とともに、こちらを実際に利用して研究を進めていく。
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