2018 Fiscal Year Annual Research Report
ソレノイド磁場と新型ガス検出器を組み合わせた高精度中性子寿命測定実験
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18H01231
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉岡 瑞樹 九州大学, 先端素粒子物理研究センター, 准教授 (20401317)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
槇田 康博 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 (30199658)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 中性子 / ガス検出機 / 超伝導磁石 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中性子は最も単純な原子核の一つであり、およそ900秒で陽子、電子、反ニュートリノに崩壊する。その寿命は素粒子標準理論およびビッグバン元素合成理論の精密検証において不可欠なパラメータのうちの一つであるが、測定手法により8.7±2.2秒と大きく乖離しており、当該分野において深刻な問題となっている。申請者は茨城県東海村の陽子加速器施設J-PARCの大強度中性子ビームを用いて、既存の手法とは異なる測定方法により中性子寿命を世界最高精度で決定する新しい実験を提案している。本実験では新型ガス検出器とソレノイド磁場を組み合わせることにより、従来最も支配的であった背景事象を大幅に低減することが可能となる。前年度に作製したガス検出器の試作機の動作試験より所期の性能を 満たしていることが分かったため、本年度は実機の作製を集中的に行った。作製した検出器ワイヤーの張力測定を行い、要求値を満たしていることが分かった。また、高電圧印加試験を行い、放電対策を施した。さらに、信号増幅回路の作製および性能評価を行い、本実験に使用可能であることを示した。その後、宇宙線を用いた性能評価試験を行い、良好な性能を示すことが分かった。次年度では作製したガス検出機とソレノイド磁石との統合試験を行う。また、ソレノイド磁場が本実験現場周辺の電子機器に与える影響をシミュレーションにより見積もり、その対策として磁気遮蔽体の設計を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ガス検出器実機の作製・性能評価を実施でき、順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製したガス検出器と超伝導磁石の統合試験を行う。その後、装置群および磁気遮蔽体をビームラインに設置し、初の中性子照射試験を行う。
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