| 研究課題/領域番号 |
21244026
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
酒見 泰寛 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (90251602)
|
|---|
| 研究分担者 |
村上 哲也 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50219896)
畑中 吉治 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (50144530)
若狭 智嗣 九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (10311771)
伊滕 正俊 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助教 (30400435)
吉田 英智 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教育研究支援者 (20399744)
|
|---|
| キーワード | 電気双極子能率 / 超対称性 / 時間反転対称性 / 冷却不安定原子 / フランシウム / 表面イオン化器 |
|---|
| 研究概要 |
物質優勢の宇宙はどのようにして生まれたのか、CP非保存の機構解明を目指して、冷却不安定原子を用いた電子電気双極子能率(EDM)の新しい探索技術を確立する。基本粒子がEDMを持てば、時間反転対称性またはCP対称性の破れを意味する。EDMは標準模型からの寄与は無視できるほど小さく、標準模型を超える現象、未知の対称性・相互作用を探索するのに重要である。本研究では電子EDM増幅度最大である原子量最大のアルカリ原子・フランシウム(Fr)に着目し、実験の成否の鍵を握る大強度Fr生成装置(表面イオン化器)の開発を行う。Frは加速器からの180ビームと金標的による融合反応により生成し、標的中に生成されたFrを熱拡散により標的表面へ移動させ、Frのイオン化ポテンシャルより大きい仕事関数を有する金標的表面からFrイオンとして引き出す機能を表面イオン化器は持つ。高温雰囲気中で生成されたイオンビームはエミッタンスが大きく輸送系におけるビーム損失が深刻となる。そこで(1)標的の融点温度付近で温度を維持する、(2)引き出されるビームエミッタンスを小さくする、の2点を設計の方針として、金標的、標的冷却ロッド、標的加熱オーブンの3つで構成される表面イオン化器の開発を行った。特に一次ビーム入射軸を自在に制御できるSwinger磁石を45度に配置するよう整備を進め、生成Frイオンは垂直上方向に引き出すようにすることで、金ターゲット融解によるターゲット流失を防ぐようにした。さらにビームエミッタンスを小さくするような引き出し電極構造実現した。また化学的性質の類似したルビヂウム(Rb)原子を用いて装置全体の運転パラメータ最適化を行えるようRb原子線生成装置の開発を行い、ターゲットに入射できるようにした。Frイオンビームを磁気光学トラップ装置まで効率よく輸送するビーム輸送系の設計を進め、高真空対応静電集束電極の開発を行った。
|
