冷却不安定原子を用いた電子電気双極子能率探索技術の確立

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21244026
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 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: 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) ; 村上 哲也 京都大学, 大学院・理学研究科, 講師 (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)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: フランシウム / 冷却不安定原子 / 時間反転対称性 / 表面イオン化器 / 超対称性 / 電気双極子能率

研究概要

物質・反物質の非対称性創成の機構を調べる上で、基本粒子の永久電気双極子能率(EDM)の探索は重要である。本研究では、CP非保存機構の解明をめざし、電子EDMを高精度で探索するために、電子EDMの増幅度が最大である原子量最大のアルカリ原子・放射性元素・フランシウム(Fr)に着目した。FrのEDMを測定するための鍵となる大強度Fr源の開発を行い、融解した標的を用いた新しい表面電離型イオン源の開発に成功した。その結果、Fr引き出し効率35%、一次ビーム(<18>^O)の強度200enAにおいて. 10^6Fr+/sを実現し、EDM測定の心臓部であるFr生成・輸送・トラップ技術を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Search for a permanent EDM using laser cooled radioactive atom (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakemi, et al
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. 巻: 302 ページ: 012051-012056
  • DOI: doi:10.1088/1742-6596/302/1/012051
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiation hardness of optoelectronic components for the optical readout of the ATLAS inner detector. (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Hou, M. Itoh, Y. Sakemi, H. P. Yoshida, et al
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Meth. 巻: A636 ページ: S137-S142
  • DOI: DOI:10.1016/j.nima.2010.04.098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete set of polarization transfer observables for the <16>^O(p, n)<16>^N reaction at 296 MeV and 0 degree (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Wakasa, K. Hatanaka, Y. Sakemi, et al
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: C84 ページ: 014614
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevC.84.014614
  • 査読あり
• [雑誌論文] A HTS Scanning Magnet and AC Operation. (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Hatanaka, Y. Sakemi, et al
  • 雑誌名: Conf. Proc. 巻: C100523 ページ: MOPEB036
  • URL: http://ipac10.org/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Present status of search for EDM of francium atom at CYRIC (2010)
  • 著者名/発表者名: H. P. Yoshida, et al
  • 雑誌名: Proceedings of 4th International workshop on Fundamental Physics using Atoms ページ: 29-33
• [雑誌論文] Development of thermal ionizer for the search of the electron electric dipole moment (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hayamizu, H. P. Yoshida, Y. Sakemi, et al
  • 雑誌名: Proceedings of 4th International workshop on Fundamental Physics using Atoms ページ: 107-110
• [雑誌論文] Development of the beam transport system for the study on atomic parity non conservation (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Oikawa, M. Itoh, Y. Sakemi, et al
  • 雑誌名: Proceedings of 4th International workshop on Fundamental Physics using Atoms ページ: 111-113
• [雑誌論文] Development of GEM tracking detector for intermediate-energy nuclear experiments. (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, Y. Sakemi, et al
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Meth. 巻: A608 ページ: 48-54
  • DOI: DOI:10.1016/j.nima.2009.06.051
  • 査読あり
• [学会発表] 冷却不安定原子を用いた対称性検証実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川村広和、酒見泰寛,(その他)
  • 学会等名: 研究会「核スピン研究と応用」
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] レプトン双極子モーメントの測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 酒見泰寛
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会・シンポジウム「LHC時代のPrecision Physics」
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] Search for permanent electric dipole moment in Francium (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田英智
  • 学会等名: ARIS2011(Advanced in Radioactive Isotope Science)
  • 発表場所: Leuven, Belgium
  • 年月日: 2011-05-29
• [学会発表] Search for a permanent EDM using laser cooled radioactive atoms (招待講演)、International symposium nanoPHYS' 11 (2011)
  • 著者名/発表者名: 酒見泰寛
  • 学会等名: Nanoscience and Quantum Physics 2011
  • 発表場所: 国際文化会館(東京)
  • 年月日: 2011-01-16
• [学会発表] Searches for a permanent EDM in Francium (招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒見泰寛
  • 学会等名: International workshop on Violation of discrete symmetries in atoms and nuclei
  • 発表場所: ECT研究所(イタリア・トレント)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Present status of search for EDM of Francium atom at CYRIC (招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田英智
  • 学会等名: International workshop 'Fundamental Physics using Atoms 2010
  • 発表場所: 大阪大学・シグマホール
  • 年月日: 2010-08-08
• [学会発表] 冷却不安定原子による核物理 (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒見泰寛
  • 学会等名: 研究会「原子核・ハドロン物理学の現在、そして未来」
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] Search for permanent electric dipole moment in Francium (招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒見泰寛
  • 学会等名: International workshop on UCN and Fundamental Neutron Physics : UCN2010
  • 発表場所: 大阪大学・核物理研究センター
  • 年月日: 2010-04-09
• [学会発表] Status report of search for electron EDM using cooled radioactive atoms (2010)
  • 著者名/発表者名: 村上哲也
  • 学会等名: SSRI (Nuclear Physics with Slow and Stop Radioisotope)workshop
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2010-03-02
• [学会発表] フランシウムEDM探索実験計画 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒見泰寛
  • 学会等名: 研究会Fundamental Physics using Atoms
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2009-08-04
• [備考]
  • URL: http://cycgw1.cyric.tohoku.ac.jp/index-j.html