素粒子の新しい相互作用の探求をめざした大強度パルスミューオンビームの開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25247043
• 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: 三原 智 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (80292837)
• 研究分担者: 西口 創 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (10534810) ; 上野 一樹 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (20587464) ; 五十嵐 洋一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (50311121) ; 吉田 誠 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (70379303) ; 深尾 祥紀 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (80443018)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 素粒子実験 / ミューオン / ビーム計測

研究実績の概要

本研究では標準模型を超える新しい物理の探索を目指して行われる大強度パルスミューオンビームを使用したμ-e転換事象探索実験の実験感度を最大化するために必要なミューオンビームを実現するための基礎的研究を遂行した。

平成28年度は平成27年度に行った検出器群の電子ビームによるテストデータの詳細解析を引き続き行い、本研究で開発を行った検出器群が予定通りの性能を有していることを確認した。検出器群は真空中で動作可能な超低物質量ストロー飛跡検出器と電子エネルギーを高分解能で計測できるLYSOカロリメータから構成されている。いずれの検出器も100MeV付近の電子を計測するために最適化された検出器であり、本研究による開発・性能評価を行う前には必要とする性能が発揮できるかどうかは未知であったために、本研究によりその性能評価を完了できた意義は大きい。またパルスミューオンビーム開発に必要な陽子ビームの時間構造の診断に関しても、高い放射線耐性をもつダイヤモンド検出器による計測についての検討を進め、ダイヤモンド検出器による計測が有効であることを確認した。

その後、平成28年度が本研究の最終年度であったため全体の取りまとめを行うべく学会における成果発表、論文準備を進めた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Joint Institute for Nuclear Research/Budker Institute of Nuclear Physics(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: Joint Institute for Nuclear Research/Budker Institute of Nuclear Physics
• [雑誌論文] Development of an extremely thin-wall straw tracker operational in vacuum (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Nishiguchi, S. Mihara 他11名
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 845 ページ: 269-272
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.nima.2016.06.082
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] COMET実験のためのストロー飛跡検出器および電磁カロリメータの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大石航、五十嵐洋一、上野一樹、西口創、深尾祥紀、三原智、他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府・豊中市）
  • 年月日: 2017-03-17 – 2017-03-20