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2022 年度 実績報告書

レーザー誘導共鳴散乱によるXENON1T超過事象のアクシオン的解釈の検証

研究課題

研究課題/領域番号 21H04474
研究機関広島大学

研究代表者

本間 謙輔  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (40304399)

研究分担者 橋田 昌樹  東海大学, 総合科学技術研究所, 特任教授 (50291034)
時田 茂樹  京都大学, 化学研究所, 教授 (20456825)
金井 恒人  京都大学, 化学研究所, 特定准教授 (00442947)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2025-03-31
キーワードアクシオン / 暗黒物質
研究実績の概要

京都大学化学研究所サイト:
eV質量域のアクシオン的粒子探索に重点をおき、3ビームによる対称入射角散乱において、入射角度を可変とする衝突器を大気中で構築した。加えて、2ビームによる準平行系散乱による探索において、生成用レーザービーム強度を1桁増強した状態で探索を実施した結果、プラズマ生成と光学素子表面起因の背景信号光の増光が見られた。
欧州連合ルーマニアELI-NPサイト:
R4年度は、比較的低強度のビームを用いたコミッショニング用に探索用光学素子群を、大型の低真空度容器内に導入して、様々な診断を実施した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画したことは、ほぼスケジュール通り完了できた。

今後の研究の推進方策

京都大学化学研究所サイト:
3ビームによる対称入射角散乱において、構築した入射角度を可変とする衝突装置により、eV質量域を走査的に探索することに初挑戦する。加えて、昨年度中、2ビームによる準平行系散乱による探索において、背景光の出射角分布は、集光軸上に集中する兆候が見られるため、この出射角分布を利用した背景光除去方法を確立した上で、探索を実施する。並行して、誘導光の短パルス化へ向けた光学パラメトリック増幅のための装置を導入、試運転も計画する。

欧州連合ルーマニアELI-NPサイト:
高強度ビームによる探索へ向けて、低強度ビームによるコミッショニングのために大型の低真空度容器内に設置されたの探索用光学素子群を、高真空度に対応した中型の真空容器に移設する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] ELI-NP(ルーマニア)

    • 国名
      ルーマニア
    • 外国機関名
      ELI-NP
  • [雑誌論文] Pilot Search for Axion-Like Particles by a Three-Beam Stimulated Resonant Photon Collider with Short Pulse Lasers2023

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Fumiya、Hasada Takumi、Homma Kensuke、Kirita Yuri、Kanai Tsuneto、Masuno ShinIchiro、Tokita Shigeki、Hashida Masaki
    • 雑誌名

      Universe

      巻: 9 ページ: 123~123

    • DOI

      10.3390/universe9030123

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Search for sub-eV axion-like particles in a stimulated resonant photon-photon collider with two laser beams based on a novel method to discriminate pressure-independent components2022

    • 著者名/発表者名
      The SAPPHIRES collaboration、Kirita Yuri、Hasada Takumi、Hashida Masaki、Hirahara Yusuke、Homma Kensuke、Inoue Shunsuke、Ishibashi Fumiya、Nakamiya Yoshihide、Neagu Liviu、Nobuhiro Akihide、Ozaki Takaya、Rosu Madalin-Mihai、Sakabe Shuji、Tesileanu Ovidiu
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 ページ: 176~176

    • DOI

      10.1007/JHEP10(2022)176

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hunting dark energy with pressure-dependent photon-photon scattering2022

    • 著者名/発表者名
      Katsuragawa Taishi、Matsuzaki Shinya、Homma Kensuke
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 106 ページ: 044011

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.106.044011

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sensitivity to Axion-like Particles with a Three-Beam Stimulated Resonant Photon Collider around the eV Mass Range2022

    • 著者名/発表者名
      Homma Kensuke、Ishibashi Fumiya、Kirita Yuri、Hasada Takumi
    • 雑誌名

      Universe

      巻: 9 ページ: 20~20

    • DOI

      10.3390/universe9010020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Step-by-Step Approach to Search for Dark Matter with Stimulated Resonant Laser Colliders2023

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Homma
    • 学会等名
      The Winter Colloquium on the Physcs of Quantum Electronics 2023 (Utha, U.S., 2023.1.12)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Physics with high-intensity electromagnetic fields2023

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Homma
    • 学会等名
      nd International Workshop on Forward Physics and Forward Calorimeter Upgrade in ALICE (Tsukuba, Japan, 2023.3.13)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Testing a solar axion scenario with stimulated laser colliders2022

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Homma
    • 学会等名
      30th ANNUAL INTERNATIONAL LASER PHYSICS WORKSHOP (online 2022.7.20)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Perspective for Direct Production of Dark Components in the Universe by Multi- Wavelength Electromagnetic Field Collision2022

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Homma
    • 学会等名
      Physics Calfornia 2022 (online 2022.7.21)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Direct production of Dark Matter with high-intensity lasers2022

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Homma
    • 学会等名
      ELI Summer School 2022 (online 2022.08.31)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] ELI-NP LGED

    • URL

      http://www.eli-np.ro/rd5.php

  • [備考] SAPPHIERS

    • URL

      https://spphrs.hiroshima-u.ac.jp

  • [学会・シンポジウム開催] 31st ANNUAL INTERNATIONAL LASER PHYSICS WORKSHOP2023

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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