新世代超冷中性子源による時間反転不変性の検証

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21224007
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 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, 特別准教授 (60150009)
• 研究分担者: 鄭 淳讚 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, 理学研究科, 准教授 (50181722) ; 渡部 裕 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (50353363) ; 三原 基嗣 大阪大学, 理学研究科, 助教 (60294154)
• 研究期間 (年度): 2009-05-11 – 2014-03-31
• キーワード: 超冷中性子 / 時間反転対称性

研究概要

超流動ヘリウム（He-II）を用いた新世代超冷中性子（UCN）源を完成させ、大阪大学核物理研究センター（RCNP）の陽子ビームを用いてUCNを生成し、He-II容器のアルミ箔窓に3.5Tの磁場をかけて、UCNの取出しと偏極に成功した。そして、中性子電気双極子能率（EDM）測定装置を完成させた。完成した新UCN源は、大阪大学核物理研究センターの陽子ビーム強度が予定通り10倍になれば、直ちに世界最強のUCN源となり、EDM測定の統計誤差は10-26 e cm以下になる。幾何学的位相効果（GPE）の研究を行い、系統誤差を10-27 e cmにする方法を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Spallation UCN production for nEDM (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Masuda, K.Hatanaka, S.C. Jeong, S. Kawasaki, R.Matsumiya, K.Matsuta, M.Mihara, and Y.Watanabe
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 51 ページ: 89-92
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear moments as a probe of electronic structure in material, exotic nuclear structure and fundamental symmetry (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuta, T. Minamisono, M. Mihara, M. Fukuda, Shengyun Zhu, Y. Masuda, K.Hatanaka, Daqing Yuan, Yongnan Zheng, Yi Zuo, Ping Fang, Dongmei Zhou, T. Ohtsubo, T. Izumikawa, S. Momota, D. Nishimura, R. Matsumiya, A. Kitagawa, S. Sato, M. Kanazawa, M. Torikoshi, T. Nagatomo, Y. Nojiri, T. Suzuki, Xizhen Zhang, J. R. Alonso, T. J. M. Symons, S. Kawasaki, S. C. Jeong, Y. Watanabe, K. Minamisono, other members of Osaka-CIAE-NIRS-Niigata-Kochi-LBL collaboration
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 220 ページ: 21-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation of polarized ultracold neutrons and observation of Ramsey resonance for electric dipole moment measurement (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuta, Y. Masuda, K. Hatanaka, S. C. Jeong, S. Kawasaki, R. Matsumiya, M. Mihara, Y. Watanabe, D. Nishimura, Y. Morita, K. Asahi, T. Adachi, J. Martin,A. Konaka, A. Miller, C. Bidinosti, T. Dawson, L. Lee, C. Davis, D. Ramsay, W. van Oers, E. Korkmaz, L. Buchman
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 220 ページ: 89-93
  • 査読あり
• [雑誌論文] An EDM Measurement with a New Comagnetometer and a High Density UCN Source (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuta, Y. Masuda, K. Hatanaka, S. Kawasaki, R. Matsumiya, M. Mihara, S.C. Jeong, Y. Watanabe, T. Adachi, D. Nishimura, K. Asahi, J.W. Martin, A. Konaka, A. Miller, C. Bidinosti, T. Dawson, L. Lee, C.A. Davis, W.D. Ramsay, W.T.H. van Oers, E. Korkmaz and L. Buchman
  • 雑誌名: AIP Conf. Proc 巻: 1560 ページ: 152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spallation Ultracold Neutron Source of Superfluid Helium below 1 K (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Masuda, K. Hatanaka, S.C. Jeong, S. Kawasaki, R. Matsumiya, K. Matsuta, M. Mihara, and Y. Watanabe
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 108 ページ: 134801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutron electric dipole moment measurement with a buffer gas comagnetometer (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Masuda, K. Asahi, K. Hatanaka, S.C. Jeong, S. Kawasaki, R. Matsumiya, K. Matsuta, M. Mihara, Y. Watanabe
  • 雑誌名: Phys. Lett 巻: A376 ページ: 1347-1351
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電気双極子能率 (2010)
  • 著者名/発表者名: 増田康博
  • 雑誌名: 素粒子物理ハンドブック (朝倉書店) ページ: 430-435
  • 査読あり
• [学会発表] International Workshop on "UCN and Fundamental Neutron Physics" (2010)
  • 著者名/発表者名: 国際会議開催
  • 学会等名: UCN2010
  • URL: http://fnp.kek.jp/Japanese/workshop/20100408/index.html
  • 発表場所: RCNP, Japan
  • 年月日: 20100408-09
• [備考] 超冷中性子を用いた時間反転不変性の検証 ホームページ
  • URL: http://fnp.kek.jp/
• [産業財産権] 希ガス封入用容器及び当該容器を用いた希ガス原子核の偏極方法 (2011)
  • 発明者名: 増田康博
  • 権利者名: 高エネルギー加速器研究機構
  • 産業財産権番号: 4830116
  • 取得年月日: 2011-09-30
• [産業財産権] Vessel for rare gas filling, and method for polarization of rare gas atomic nucleus using said vessel (2010)
  • 発明者名: Yasuhiro Masuda
  • 権利者名: High Energy Accelerator Research Organization
  • 産業財産権番号: US7737689B2
  • 取得年月日: 2010-06-15
  • 外国