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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Muon linac low beta section for precise measurement of muon g-2

Research Project

Project/Area Number 18H03707
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

大谷 将士  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教 (90636416)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森下 卓俊  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究副主幹 (30370480)
近藤 恭弘  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 主任研究員 (40354740)
二ツ川 健太  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教 (50713153)
河村 成肇  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, 特別准教授 (60311338)
飯沼 裕美  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (60446515)
三部 勉  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (80536938) [Withdrawn]
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsミューオン / 異常磁気能率 / RFQ / IH / スピン / 加速
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的はミューオン異常磁気能率(g-2)精密測定にむけた(1)ミューオン低速部加速空洞の開発、(2)ミューオンビームモニターの開発、(3)さらに加速中のミューオンスピン回転などの理解、制御を行うことである。
このうち(1)に関して、低速部加速空洞IH-DTLプロトタイプ試験の最終段階である大電力試験に必要なカプラーを製作して大電力試験を実施、ミューオン加速に必要な電力投入を実証し、これまでにないミューオン加速空洞の原理実証を完了した。現在、試験結果をまとめて論文を執筆中である。
(2)に関してはミューオン低速部加速器に必要なモニター開発が完了しており、高速部で必要な分解能達成にむけた基礎開発を行った。特に波形データ取得回路の解析手法を確立し、高速部に必要な時間分解能を達成した。
(3)について、昨年度までに開発したスピンも含めたビームダイナミクスシミュレーションを用いてg-2測定に深刻な影響を与えるスピン方向と運動量の相関を定量的に評価し、低速部加速器での電力誤差などが生じた場合でもg-2測定の目標精度に影響を与えないことを確認した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (54 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (46 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 9 results)

  • [Journal Article] Muon cooling and acceleration2022

    • Author(s)
      Otani Masashi
    • Journal Title

      AAPPS Bulletin

      Volume: 32 Pages: 6

    • DOI

      10.1007/s43673-022-00035-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Muon g-2/EDM experiment at J-PARC2022

    • Author(s)
      Otani Masashi
    • Journal Title

      PoS(NuFact2021)

      Volume: 402 Pages: 139

    • DOI

      10.22323/1.402.0139

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] First muon acceleration and muon linear accelerator for measuring the muon anomalous magnetic moment and electric dipole moment2022

    • Author(s)
      Otani Masashi
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 67 Pages: 67

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac067

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of negative muonium ion source for muon acceleration2021

    • Author(s)
      Kitamura R.、Bae S.、Choi S.、Fukao Y.、Iinuma H.、Ishida K.、Kawamura N.、Kim B.、Kondo Y.、Mibe T.、Miyake Y.、Otani M.、Razuvaev G.P.、Saito N.、Shimomura K.、Strasser P.
    • Journal Title

      Physical Review Accelerators and Beams

      Volume: 24 Pages: 033403

    • DOI

      10.1103/PhysRevAccelBeams.24.033403

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Error Studies for Muon Linac in the Muon g-2/EDM Experiment at J-PARC2021

    • Author(s)
      Takeuchi Yusuke、Futatsukawa Kenta、Hasegawa Kazuo、Hayashizaki Noriyosu、Iinuma Hiromi、Ito Takashi、Iwashita Yoshihisa、Iwata Yoshiyuki、Kawamura Naritoshi、Kitamura Ryo、Kondo Yasuhiro、Mibe Tsutomu、Morishita Takatoshi、Naito Fujio、Nakazawa Yuga、Otani Masashi、Yamazaki Takayuki他
    • Journal Title

      JPS Conf. Proc.

      Volume: 33 Pages: 011129

    • DOI

      10.7566/JPSCP.33.011129

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Simulation of the Beam Commissioning Method for a Muon APF IH-DTL in the J-PARC Muon g-2/EDM Experiment2021

    • Author(s)
      Yotsuzuka Mai、Iijima Toru、Iinuma Hiromi、Inami Kenji、Otani Masashi、Kawamura Naritoshi、Kitamura Ryo、Kondo Yasuhiro、Saito Naohito、Shimomura Koichiro、Sue Yuki、Nakazawa Yuga、Hasegawa Kazuo、Futatsukawa Kenta、Mibe Tsutomu、Miyake Yasuhiro、Morishita Takatoshi、Yasuda Hiromasa、Yamazaki Takayuki
    • Journal Title

      JPS Conf. Proc.

      Volume: 33 Pages: 011040

    • DOI

      10.7566/JPSCP.33.011040

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multipacting Simulations of Coaxial Coupler for IH-DTL Prototype in Muon Accelerator2021

    • Author(s)
      Nakazawa Yuga、Iinuma Hiromi、Iwashita Yoshihisa、Iwata Yoshiyuki、Cicek Ersin、Otani Masashi、Kawamura Naritoshi、Kitamura Ryo、Kondo Yasuhiro、Saito Naohito、Sue Yuki、Takeuchi Yusuke、Hasegawa Kazuo、Hayashizaki Noriyosu、Mibe Tsutomu、Morishita Takatoshi、Yasuda Hiromasa他
    • Journal Title

      JPS Conf. Proc.

      Volume: 33 Pages: 011128

    • DOI

      10.7566/JPSCP.33.011128

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of a bunch-width monitor for low-intensity muon beam below a few MeV2020

    • Author(s)
      Sue Yuki、Yotsuzuka Mai、Futatsukawa Kenta、Hasegawa Kazuo、Iijima Toru、Iinuma Hiromi、Inami Kenji、Ishida Katsuhiro、Kawamura Naritoshi、Kitamura Ryo、Kondo Yasuhiro、Mibe Tsutomu、Miyake Yasuhiro、Morishita Takatoshi、Nakazawa Yuga、Otani Masashi、Saito Naohito、Shimomura Koichiro、Takeuchi Yusuke他
    • Journal Title

      Physical Review Accelerators and Beams

      Volume: 23 Pages: 022804

    • DOI

      10.1103/PhysRevAccelBeams.23.022804

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] J-PARC muon g-2/EDM実験に向けたミューオン線形加速器の開発2022

    • Author(s)
      中沢 雄河
    • Organizer
      第12回「Muon科学と加速器研究」研究会
  • [Presentation] 素粒子現象から巨大構造物まで透視するミューオン加速技術2022

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      総研大高エネルギー加速器科学研究科2021年度 第3回大学院説明会
  • [Presentation] J-PARC muon g-2/EDM 実験:ミューオン加速用Sバンド円盤装荷型加速管の基礎設計2022

    • Author(s)
      鷲見 一路
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] J-PARC muon g-2/EDM実験:ミューオン加速用Disk-and-Washer空洞の実機製作と低電力試験2022

    • Author(s)
      竹内 佑甫
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] J-PARC muon g-2/EDM実験:ミューオン線形加速器における中エネルギービーム輸送ラインの基礎設計2022

    • Author(s)
      中沢 雄河
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] J-PARC muon g-2/EDM 実験:波形デジタイザを用いた読み出し系改善による高時間分解能バンチ幅モニタの性能向上2021

    • Author(s)
      鷲見 一路
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
  • [Presentation] ミューオン線形加速器APF方式IH-DTLの開発状況2021

    • Author(s)
      中沢 雄河
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
  • [Presentation] J-PARC muon g-2/EDM実験:低エミッタンスミューオンビーム実現に向けた高時間分解能バンチ幅モニタの性能評価2021

    • Author(s)
      四塚 麻衣
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
  • [Presentation] ミューオン加速用Disk-and-Washer空洞の開発2021

    • Author(s)
      竹内 佑甫
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
  • [Presentation] Muon linac for the muon g-2/EDM experiment at J-PARC2021

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      US-Japan Hawaii Symposium of the US-Japan Science and Technology Cooperation Program
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Simulation of imaging using accelerated muon beams2021

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      12th Internatinal Particle Accelerator Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Bunch Width Monitor With High Time Resolution for Low Emittance Muon Beam in the J-PARC Muon g-2 / EDM Experiment2021

    • Author(s)
      四塚 麻衣
    • Organizer
      12th Internatinal Particle Accelerator Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a Disk-and-Washer Cavity for the J-PARC Muon g-2/EDM Experiment2021

    • Author(s)
      竹内 佑甫
    • Organizer
      12th Internatinal Particle Accelerator Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Basic Design Study for Disk-Loaded Structure in Muon LINAC2021

    • Author(s)
      鷲見 一路
    • Organizer
      12th Internatinal Particle Accelerator Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of an APF IH-DTL in the J-PARC Muon g-2/EDM Experiment2021

    • Author(s)
      中沢 雄河
    • Organizer
      12th Internatinal Particle Accelerator Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Tomography and Radiographic Imaging using Accelerated Muon Beam2021

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      Optical Sensors and Sensing Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミューオン加速器で探る未知の素粒子現象2021

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      第18回日本加速器学会年会
    • Invited
  • [Presentation] ミューオン加速用Lバンド円盤装荷型加速管の基礎設計2021

    • Author(s)
      鷲見 一路
    • Organizer
      第18回日本加速器学会年会
  • [Presentation] ミューオン線形加速器のためのDisk-and-Washer空洞の詳細設計2021

    • Author(s)
      竹内 佑甫
    • Organizer
      第18回日本加速器学会年会
  • [Presentation] Muon g-2/EDM experiment at J-PARC2021

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      NuFACT2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] J-PARC ミューオン g-2/EDM 実験での超低速ミューオンの高周波加速実証に向けた入射ビームラインの設計2021

    • Author(s)
      四塚 麻衣
    • Organizer
      日本物理学会2021年秋季大会
  • [Presentation] J-PARC muon g-2/EDM実験に向けたミューオン線形加速器の開発2021

    • Author(s)
      中沢 雄河
    • Organizer
      flavor physics workshop 2021
  • [Presentation] Development of the Muon Linac, and Demonstration of the Muon Acceleration for the first time in the world2021

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      2021 AAPPS-APCTP C.N. Yang Award Ceremony
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Muon g-2/EDM Experiment at J-PARC2021

    • Author(s)
      竹内 佑甫
    • Organizer
      the 24th International Spin Symposium (SPIN2021)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Muon Acceleration for the J-PARC Muon g-2/EDM Experiment and Possible Applications2021

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      理化学研究所 開拓研究本部 岩崎中間子科学研究室 セミナー
    • Invited
  • [Presentation] ミュオンビームを用いた革新的な透過イメージング2021

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      茨城テックプランター2021
  • [Presentation] 世界初のミューオン加速の実現とミューオン線型加速器の開発2021

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      京都大学高エネルギー研究室セミナー
    • Invited
  • [Presentation] ミューオン線型加速器の開発と世界初の加速実証2021

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      2021年度ビーム物理研究会・若手の会
  • [Presentation] ミューオン加速用Disk-and-Washer空洞の開発2021

    • Author(s)
      竹内 佑甫
    • Organizer
      2021年度ビーム物理研究会・若手の会
  • [Presentation] ミューオンg-2/EDM実験のためのミューオン線形加速器の開発2020

    • Author(s)
      竹内 佑甫
    • Organizer
      第10回"Muon科学と加速器研究"研究会
  • [Presentation] J-PARC muon g-2/EDM実験:ミューオン線形加速器低速部におけるビーム輸送ラインの開発2020

    • Author(s)
      四塚 麻衣
    • Organizer
      第26回ICEPPシンポジウム
  • [Presentation] ミュオンg-2/EDM実験に向けた線型加速器によるミュオン加速2020

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      2019年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • Invited
  • [Presentation] APF方式IH-DTLプロトタイプによるミューオン加速に向けたビームライン開発2020

    • Author(s)
      中沢 雄河
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Presentation] J-PARC E34実験:ミューオン線形加速器におけるRFQとIH-DTL間ビーム輸送ラインのデザイン2020

    • Author(s)
      四塚 麻衣
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Presentation] J-PARC E34 実験:ミューオン線形加速器中速部用DAW 空洞の開発2020

    • Author(s)
      竹内 佑甫
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Presentation] ミューオン線形加速器におけるスピンダイナミクスシミュレーション2020

    • Author(s)
      安田 浩昌
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
  • [Presentation] ミューオン加速用Lバンド低エネルギーリニアックの概念設計2020

    • Author(s)
      近藤 恭弘
    • Organizer
      第17回日本加速器学会年会
  • [Presentation] 自動サイクロトロン共鳴加速による超低速ミューオン加速の検討2020

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      第17回日本加速器学会年会
  • [Presentation] ミューオン線型加速器におけるスピンダイナミクスシミュレーション2020

    • Author(s)
      安田 浩昌
    • Organizer
      第17回日本加速器学会年会
  • [Presentation] ミューオン線形加速器のためのDisk-and-Washer空洞の開発2020

    • Author(s)
      竹内 佑甫
    • Organizer
      第17回日本加速器学会年会
  • [Presentation] ミューオン線形加速器APF方式IH-DTLプロトタイプの大電力試験に向けた開発状況2020

    • Author(s)
      中沢 雄河
    • Organizer
      第17回日本加速器学会年会
  • [Presentation] J-PARC E34実験:低エミッタンスミューオンビーム実現に向けた高時間分解能バンチ幅モニタの性能向上2020

    • Author(s)
      四塚 麻衣
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [Presentation] Muon Linac for the J-PARC Muon g-2/EDM Experiment2020

    • Author(s)
      大谷将士
    • Organizer
      ILC Summer Camp 2020
  • [Presentation] Development of Disk-and-Washer cavity formuonacceleration2020

    • Author(s)
      竹内 佑甫
    • Organizer
      KEKスチューデントデイ
  • [Presentation] Spin Dynamics Simulation in Muon LINAC2020

    • Author(s)
      安田 浩昌
    • Organizer
      KEKスチューデントデイ
  • [Presentation] J-PARC E34実験のための高時間分解能ミューオンバンチ幅モニタの開発2020

    • Author(s)
      四塚 麻衣
    • Organizer
      Open-It 若手研究会2020@つくば

URL: 

Published: 2022-12-28  

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