2023 Fiscal Year Annual Research Report
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21H01092
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
北口 雅暁 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 准教授 (90397571)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細畠 拓也 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (00733411)
日野 正裕 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (70314292)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 中性子 / 干渉計 / 暗黒エネルギー / 原子核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中性子多層膜反射鏡を用いた冷中性子干渉計を開発した。低エネルギー中性子は波動として振る舞い、鏡による分割重ね合わせによって干渉計を構成することができる。中性子干渉計は、中性子にかかる相互作用を高感度・高精度で検出できる測定器となる。多層膜反射鏡を用いた干渉計は、シリコン単結晶を用いた従来型の干渉計に比べ、より長波長の中性子が利用でき、また装置全体を大型化することが可能であり、検出器としての感度を向上させることができる。また利用中性子の波長幅を広げることができ、より効率的に中性子を利用することができる。大強度陽子加速器J-PARCから得られる大強度パルス中性子に開発した干渉計を導入した。中性子干渉計の干渉縞の位相は一般に波長に比例するため、飛行時間法によって波長に対する干渉縞を取得することができる。原理的には１パルスごとに干渉縞が得られる。このことは統計精度を向上させるだけでなく、短時間測定の繰り返しによって装置の擾乱を追跡し、系統的不確かさを抑制することを可能にする。これらの実証実験を行い、論文として公表した。この結果は、大学、J-PARC等の共同プレスリリースとして発表した。
開発した干渉計を用いて、原子核の中性子との相互作用をあらわす中性子散乱長の精密測定を開始した。すでに従来型の干渉計と同等以上の測定精度を達成している。干渉計の制度よりも測定試料の不純物などに由来する不確かさが問題になっており、その解決に向けて研究を継続している。また、暗黒エネルギー探索のための装置、具体的にはガス標的を干渉計に導入するためのセルを開発し、準備実験を行なった。近く暗黒エネルギー探索実験を開始する計画である。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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