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2013 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, 加速器科学支援センター, 特別准教授 (60150009)

研究分担者 鄭 淳讃  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, 教授 (00262105)
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, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50181722)
渡邉 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, 研究機関講師 (50353363)
三原 基嗣  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60294154)
研究期間 (年度) 2009-05-11 – 2014-03-31
キーワード時間反転対称性 / 超冷中性子 / EDM
研究概要

中性子EDM測定のstate of the artはグルノーブルの実験であり、測定精度は統計誤差で決まっている。つまり、EDM測定容器内の超冷中性子(UCN)の数で決まっている。UCN数増大のため、第2世代UCN源を完成し、UCN生成用の35L He-IIの温度を目標の0.8K以下、つまり0.6Kにすることに成功した。このHe-II内で、スパレーション中性子源で発生した冷中性子をUCNに変換した。He-II容器からUCNを取出すアルミ箔窓に、超伝導コイルの3.5Tの磁場をかけ、磁気ポテンシャルでアルミの核ポテンシャルを相殺し、効率よくUCNを取出すことに成功した。磁気ポテンシャルは中性子スピンの方向に依存するので、取出し時、UCNスピンが偏極する。UCN偏極を測定するため、超伝導コイルの下流に、UCNスピンフリッパー、偏極解析器、そしてUCN検出器を接続した。UCN検出器で計測された偏極UCN数、そしてスピンフリッパーと偏極解析器で測定されたUCN偏極率は、EDM測定を開始する上で十分な値であった。
EDM測定では、磁場の安定化と一様化が重要である。外部磁場を相殺するコイルと磁気遮蔽を完成させた。磁気遮蔽材はパーマロイであるが、アニールの後、時間が経つと極わずかではあるが、磁性が生じてしまう。磁気遮蔽にコイルを巻き消磁し、遮蔽内の磁場勾配を10nT/mにした。この値はGrenobleのEDM測定での値と同じである。これで、UCNスピンに対する横緩和時間がGrenobleと同程度になる。そして、相殺コイルの中では、外場の影響は1/10以下となることを確認した。また、電場をかけるための電極を完成させた。H26年5月、EDM測定を開始する予定である。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spallation UCN Production for nEDM2014

    • 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

      Physics Procedia

      巻: 51 ページ: 89~92

    • 査読あり
  • [学会発表] A nEDM measurement by using a spallation UCN source of He-II

    • 著者名/発表者名
      増田康博
    • 学会等名
      PSI2013
    • 発表場所
      ポールシェラー研究所(スイス)
    • 招待講演
  • [学会発表] Neutron EDM

    • 著者名/発表者名
      増田康博
    • 学会等名
      物理学会シンポジウム
    • 発表場所
      高知大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultra cold neutron

    • 著者名/発表者名
      増田康博
    • 学会等名
      KEK-TRIUMF symposium
    • 発表場所
      Vancouver (Canada)
    • 招待講演
  • [学会発表] 超冷中性子とEDM

    • 著者名/発表者名
      増田康博
    • 学会等名
      杉本記念シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
  • [学会発表] 超流動ヘリウムを用いた次世代超冷中性子源の開発VI

    • 著者名/発表者名
      川崎真介
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      高知大学
  • [学会発表] 超流動ヘリウムを用いた次世代超冷中性子源の開発VII

    • 著者名/発表者名
      川崎真介
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      東海大学
  • [学会発表] 中性子EDM測定のための一様磁場の開発

    • 著者名/発表者名
      松多健策
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      高知大学
  • [学会発表] 中性子EDM測定のための一様磁場の開発(2)

    • 著者名/発表者名
      松多健策
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      東海大学
  • [学会発表] 中性子EDM測定のための129Xe核スピン磁束計の開発III

    • 著者名/発表者名
      三原基嗣
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      高知大学
  • [学会発表] 中性子EDM測定のための129Xe核スピン磁束計の開発IV

    • 著者名/発表者名
      三原基嗣
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      東海大学
  • [学会発表] UCNによるラムゼー共鳴の観測(7)

    • 著者名/発表者名
      松宮亮平
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      高知大学
  • [学会発表] 偏極超冷中性子の生成とラムゼー共鳴

    • 著者名/発表者名
      松宮亮平
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      東海大学
  • [備考] 超冷中性子を用いた時間反転不変性の検証

    • URL

      fnp.kek.jp

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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