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2015 年度 実績報告書

ミュー粒子を用いた新規アプローチによるパラ固体水素のトンネル拡散速度の決定

研究課題

研究課題/領域番号 26620010
研究機関大阪大学

研究代表者

篠原 厚  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60183050)

研究分担者 二宮 和彦  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90512905)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードミュオン / エキゾチック原子 / ミュオニウム / 散乱断面積 / 拡散過程 / 固体水素
研究実績の概要

本研究では、物質中での正電荷ミュオン(ミュー粒子)の詳細な振る舞いを明らかにするために、固体水素と希薄気体の二つの実験系を想定し、必要な実験システムの整備を行ってきた。
H27年度は、非常に単純な系であり、最初の実験を行うには適した条件であると考えられる、希薄気体に対する実験システムの整備を特に進めた。今回整備した実験システムは、ミュオンと希薄気体が相互作用するガスセルと、ミュオンビームを絞るコリメーターシステム、ミュオンの検出系よりなっている。実際に実験を行う条件、すなわち0.1-3Paの圧力条件においてガス導入試験を行い、実験システムがマシンタイムで想定している条件下で問題なく動作することを確認した。またベータ線源を用いて、ビームを模擬した検出系の細かな調整を実施した。また、モンテカルロ計算(PHITSコード)を用いた、各種実験条件におけるシミュレーション実験についても実施し、コリメーターや検出器の配置についても最適化を行った。
今年度は前期および後期でそれぞれJ-PARCミュオン実験施設における実験実施の予定があった。しかしながら両方の予定において加速器実験施設がトラブルのため、ミュオンの照射実験の実施ができなかった。ただし短時間のテスト実験については実施することができ、統計的に十分な成果を得ることはできなかったが、本計画で整備した実験システムの妥当性を示すことができた。
これら実験の成果は、適宜学会発表および査読付き学術論文で発表した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Chemical Environmental Effects on Muon Transfer Process in Low Pressure Mixture Gases; H2 + CO and H2 + CO22016

    • 著者名/発表者名
      G. Yoshida, K. Ninomiya, M. Inagaki, W. Higemoto, N. Kawamura, K. Shimomura, Y. Miyake, T. Miura, K. M. Kubo, A. Shinohara
    • 雑誌名

      Radioisotopes

      巻: 65 ページ: 113-118

    • DOI

      10.3769/radioisotopes.65.113

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Muonic Atom Formation by Muon Transfer Process in C6H6 or C6H12 and CCl4 Mixtures2015

    • 著者名/発表者名
      M. Inagaki, K. Ninomiya, K. Fujihara, G. Yoshida, Y. Kasamatsu, M. K. Kubo, W. higemoto, N. Kawamura, T. NAgatomo, Y. Miyake, T. Miura, A. Shinohara
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 8 ページ: 033004

    • DOI

      10.7566/JPSCP.8.033004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elemental Analysis of Bronze Artifacts by Muonic X-ray Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ninomiya, M. K. Kubo, P. Strasser, T. Nagatomo, Y. Kobayashi, K. Ishida, W. Higemoto, N. Kawamura, K. Shimomura, Y. Miyake, T. Suzuki, A. Shinohara, T. Saito
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 8 ページ: 033005

    • DOI

      10.7566/JPSCP.8.033005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nondestructive Elemental Depth-Profiling Analysis by Muonic X-ray Measurement2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ninomiya, M. K. Kubo, T. Nagatomo, W. Higemoto, T. U. Ito, N. Kawamura, P. Strasser, K. Shimomura, Y. Miyake, T. Suzuki, Y. Kobayashi, S. Sakamoto, A. Shinohara, T. Saito
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 87 ページ: 4597-4600

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.5b01169

    • 査読あり
  • [学会発表] C,O原子に対するミュオン捕獲過程の化学構造による変化2016

    • 著者名/発表者名
      吉田 剛, 二宮 和彦, 稲垣 誠, 篠原 厚, 髭本 亘, 河村 成肇, 下村 浩一郎, 三宅 康博, 三浦 太一, 久保謙哉
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      京田辺
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] ベンゼンおよびシクロヘキサン分子におけるミュオン原子形成過程2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣 誠・二宮 和彦・藤原 一哉・吉田 剛・笠松 良崇・久保 謙哉・髭本 亘・河村 成肇・長友 傑・三宅 康博・三浦 太一・篠原 厚
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      京田辺
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 低圧気体試料に対するミュオン転移現象の研究2016

    • 著者名/発表者名
      二宮和彦、稲垣誠、吉田剛、髭本亘、伊藤孝、ストラッサー・パトリック、河村成肇、下村浩一郎、三宅康博、三浦太一、久保謙哉、篠原厚
    • 学会等名
      2015年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-16
  • [学会発表] Study for muonic atom formation processes using low pressure gaseous samples2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ninomiya, M. Inagaki, G. Yoshida, A. Shinohara, M. K. Kubo, W. Higemoto, T. U. Ito, N. Kawamura, P. Strasser, K. Shimomura. Y. Miyake and T. Miura
    • 学会等名
      International USMM &CMSI Workshop
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2016-01-05 – 2016-01-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Negative muon capture processes for low pressure gaseous molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Ninomiya
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of the Pacific Basin Societies (PacifiChem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ミュオン散乱の全断面積測定に向けた装置開発2015

    • 著者名/発表者名
      稲垣 誠, 吉田 剛, 二宮 和彦, 篠原 厚
    • 学会等名
      原子衝突学会第40回年会
    • 発表場所
      八王子
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-30
  • [学会発表] Muonic atom formation processes for carbon containing molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Go Yoshida, Kazuhiko Ninomiya, Makoto Inagaki, Wataru Higemoto, Takashi U. Ito, Naritoshi Kawamura, Kohichiro Shimomura, Yasuhiro Miyake, Taichi Miura, Kenya M. Kubo and Atsushi Shinohara
    • 学会等名
      the XXIX International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions (ICPEAC 2015)
    • 発表場所
      Toledo Spain
    • 年月日
      2015-07-22 – 2015-07-28
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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