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2023 年度 実績報告書

新しいミューオニウムー反ミューオニウム変換探索実験による新物理の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ3122
配分区分基金
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

岩井 遼斗  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
キーワードミューオニウム
研究実績の概要

本年度はミュオニウム―反ミュオニウム変換事象を捉える手法開発に向け、ミュオニウムの精密分光の手法開発を行った。2024年に円筒形マイクロ波キャビティと外部磁場1.7 Tを用いた最初の実験が計画されており、そのために必要なマイクロ波システムやビーム輸送部を整備した。さらに将来的に実験の精度を向上させるため、箱型マイクロ波キャビティを導入して最大外部磁場強度(2.9T)で実験を行うこと提案した。箱型マイクロ波キャビティは主に電磁場シミュレーションを用いて設計を行い、溶接技術を用いた制作手法も確立し
た。実際に製作した箱型キャビティの周波数特性を測定、シミュレーションと比較することによって性能を評価した。この結果より箱型キャビティの周波数モードがミュオニウムの精密分光で利用できることを初めて示した。さらに2.9Tにおける分光実験全体のシミュレーションを構築し、十分な統計精度を得られることを示した。以上の結果は論文にまとめられて投稿された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Improved Measurements of Muonic Helium Ground-State Hyperfine Structure at a Near-Zero Magnetic Field2023

    • 著者名/発表者名
      P. Strasser, [...], R. Iwai, et al.,
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 131 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.131.253003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precision muonium spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      R. Iwai, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: 452 ページ: -

    • DOI

      10.22323/1.452.0007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Towards muon cooling at the Paul Scherrer Institute2023

    • 著者名/発表者名
      G. Lospalluto, [...], R. Iwai, et al.,
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: 452 ページ: -

    • DOI

      10.22323/1.452.0009

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Precision muonium spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      R. Iwai
    • 学会等名
      Muon4Future workshop, Venezia, Italy
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Precision muon physics at PSI and J-PARC2023

    • 著者名/発表者名
      R. Iwai
    • 学会等名
      Seminar at FRIB, Michigan State University, East Lansing, USA
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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