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2011 年度 実績報告書

新世代超冷中性子源による時間反転不変性の検証

研究課題

研究課題/領域番号 21224007
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

研究代表者

増田 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, 素粒子原子核研究所, 准教授 (60150009)

研究分担者 鄭 淳讚  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (00262105)
渡辺 裕  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (50353363)
畑中 吉治  大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (50144530)
松多 健策  大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50181722)
キーワードEDM / UCN
研究概要

新UCN源は、中性子を発生するスパレーション標的、発生した中性子のエネルギーを冷中性子領域まで下げる冷中性子モデレーター、冷中性子をUCNに変換するHe-II容器、そしてHe-IIを0.5K領域まで冷却するHe-II冷凍器からなる。2013年度は、前年度までに製作した冷中性子モデレーターの冷却装置は、重水を固化し、所定の温度まで冷却できることを確認した。He-II冷凍器については、温度センサーとヒーターを各部に設置し、パルスチューブ冷凍器を使用して、若干の改良の余地があるが、所定の温度付近まで冷却できることを確認した。その時、同時に低温リーク試験を行った。その後、液体ヘリウムを使用し、needle valveの制御試験を行った。また、平行して、冷凍器内のUCN valveの動作試験を行った。UCNを偏極するため、超伝導コイル型UCN偏極装置を使用するが、偏極後の偏極保持が重要で、超伝導コイル内に設置するUCN guideの材料試験が必要と判明した。新UCN源でのUCN生成を行う予定であったが、改良個所があると判明し、また、加速器建家の耐震工事が行われることになったので、新UCN源でのUCN生成は、次年度に延期し、現He-IIスパレーションUCN源で、種々のUCN容器内でのUCN偏極緩和時間を測定した。この時、UCN源内でUCN貯蔵寿命81 s(新UCN源での目標150s)を実現し、UCN密度の世界記録を更新したので、Phys.Rev.Lett.に出版した。幾何学的系統誤差を小さくする^<129>Xeのバッファガス効果を計算した。Xeガスの耐高電圧試験を行い、放電が起こらない圧力範囲で、十分なバッファガス効果が得られることを確認したので、Phys.Lett.に出版した。その他、超伝導コイル型UCN偏極装置及びEDM電極を製作した。

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

新UCN源とこれによるUCN生成は、震災と加速・器建屋耐震工事の影響で予定より少し遅れているが、現UCN源による運転でEDM測定用のラムゼー共鳴測定法の開発を進め、計画の遅れを補償した。新UCN源は、超流動ヘリウム冷凍器の冷却試験を除き、ほぼ完成している。耐震工事の間に冷却試験を行い、2013年初めの加速器の再稼働に合わせて、新UCN源によるUCN生成とEDM測定を行う予定である。

今後の研究の推進方策

新UCN源の完成までに、EDM実験容器に高電圧をかけ、高電圧リークの試験を行い、EDM測定ができるように準備する。EDM測定では、磁場の安定性が重要であるので、市販のフラックスゲート磁束計やポタシウム磁束計による磁場モニターを完成させる。その後、10-26ecmを切るEDM測定を行う。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Spallation Ultracold Neutron Source of Superfluid Helium below 1 K2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Masuda, Kichiji Hatanaka, Sun-Chan Jeong, Shinsuke Kawasaki, Ryohei Matsumiya, Kensaku Matsuta, Mototsugu Mihara, Yutaka Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 108 ページ: 134801

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.108.134801

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron electric dipole moment measurement with a buffer gas comagnetometer2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Masuda, Koichiro Asahi, Kichiji Hatanaka, Sun-Chan Jeong, Shinsuke Kawasaki, Ryohei Matsumiya, Kensaku Matsuta, Mototsugu Mihara, Yutaka Wataxiabe
    • 雑誌名

      Physics Letters A

      巻: 376 ページ: 1347-1351

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2012.02.056

    • 査読あり
  • [学会発表] A new approach to neutron EDM measurement2011

    • 著者名/発表者名
      Y, Masuda
    • 学会等名
      Cold Antimatter & High Precision Physics, Pbar11
    • 発表場所
      松江市(島根県)
    • 年月日
      20111127-20111130
  • [学会発表] A new EDM measurement2011

    • 著者名/発表者名
      Y, Masuda
    • 学会等名
      The 8-th International Workshop "Ultra Cold & Cold Neutrons. Physics & Sources"
    • 発表場所
      St.Petersburg(ロシア)
    • 年月日
      20110611-20110621
  • [学会発表] KEK-RCNP super-thermal UCN source2011

    • 著者名/発表者名
      K.Hatanaka
    • 学会等名
      The 8-th International Workshop "Ultra Cold & Cold Neutrons. Physics & Sources"
    • 発表場所
      St.Petersburg(ロシア)
    • 年月日
      20110611-20110621
  • [学会発表] A new generation UCN source for nEDM2011

    • 著者名/発表者名
      Y, Masuda
    • 学会等名
      KEK-TRIUMF Scientific Symposium
    • 発表場所
      つくば市(茨城県)
    • 年月日
      2011-11-07
  • [学会発表] nEDM with Xe-Rb van der Waals molecule2011

    • 著者名/発表者名
      K, Matsuta
    • 学会等名
      KEK-TRIUMF Scientific Symposium
    • 発表場所
      つくば市(茨城県)
    • 年月日
      2011-11-07
  • [備考]

    • URL

      http://fnp.kek.jp/

  • [備考]

    • URL

      http://www.kek.jp/jn/NewsRoom/Release/2011111600000/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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