| 研究課題/領域番号 |
21244026
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| 研究機関 | 東北大学 |
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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)
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| 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)
伊藤 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)
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| 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 |
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| 研究概要 |
物質・反物質非対称性の生成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、アルカリ原子の最外殻電子のEDMが、相対論効果により電荷の3乗に比例して増幅されることに着目し、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)を大強度で生成する装置の開発を行う。電子EDM探索精度の向上には、安定したFr生成収量の実現が鍵となる。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。これまでの開発研究により、ターゲットである金を融解させた状態で、融合反応を起こしてFrを生成させると、ターゲット中での拡散係数が大きくなり、高収量と短い引き出し時間を実現することが確かめられてきた。そこで、一次ビームをSwingers磁石によって上方からターゲットに入射させ、また、ターゲットは融解した状態でも下に落ちないよう、高温オーブン中に上向きに配置することで、融解した状態を維持しつつ、Frを生成することに成功した。Fr生成収量は、この融合反応を用いる方式での世界最高レベルに達した。一次ビームの増強を行うことにより、更なるFr収量増強へ準備を進めている。
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