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2022 Fiscal Year Annual Research Report

レーザー誘導共鳴散乱によるXENON1T超過事象のアクシオン的解釈の検証

Research Project

Project/Area Number 21H04474
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

本間 謙輔  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (40304399)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋田 昌樹  東海大学, 総合科学技術研究所, 特任教授 (50291034)
時田 茂樹  京都大学, 化学研究所, 教授 (20456825)
金井 恒人  京都大学, 化学研究所, 特定准教授 (00442947)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2025-03-31
Keywordsアクシオン / 暗黒物質
Outline of Annual Research Achievements

京都大学化学研究所サイト:
eV質量域のアクシオン的粒子探索に重点をおき、3ビームによる対称入射角散乱において、入射角度を可変とする衝突器を大気中で構築した。加えて、2ビームによる準平行系散乱による探索において、生成用レーザービーム強度を1桁増強した状態で探索を実施した結果、プラズマ生成と光学素子表面起因の背景信号光の増光が見られた。
欧州連合ルーマニアELI-NPサイト:
R4年度は、比較的低強度のビームを用いたコミッショニング用に探索用光学素子群を、大型の低真空度容器内に導入して、様々な診断を実施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画したことは、ほぼスケジュール通り完了できた。

Strategy for Future Research Activity

京都大学化学研究所サイト:
3ビームによる対称入射角散乱において、構築した入射角度を可変とする衝突装置により、eV質量域を走査的に探索することに初挑戦する。加えて、昨年度中、2ビームによる準平行系散乱による探索において、背景光の出射角分布は、集光軸上に集中する兆候が見られるため、この出射角分布を利用した背景光除去方法を確立した上で、探索を実施する。並行して、誘導光の短パルス化へ向けた光学パラメトリック増幅のための装置を導入、試運転も計画する。

欧州連合ルーマニアELI-NPサイト:
高強度ビームによる探索へ向けて、低強度ビームによるコミッショニングのために大型の低真空度容器内に設置されたの探索用光学素子群を、高真空度に対応した中型の真空容器に移設する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results) Remarks (2 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ELI-NP(ルーマニア)

    • Country Name
      ROMANIA
    • Counterpart Institution
      ELI-NP
  • [Journal Article] Pilot Search for Axion-Like Particles by a Three-Beam Stimulated Resonant Photon Collider with Short Pulse Lasers2023

    • Author(s)
      Ishibashi Fumiya、Hasada Takumi、Homma Kensuke、Kirita Yuri、Kanai Tsuneto、Masuno ShinIchiro、Tokita Shigeki、Hashida Masaki
    • Journal Title

      Universe

      Volume: 9 Pages: 123~123

    • DOI

      10.3390/universe9030123

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Search for sub-eV axion-like particles in a stimulated resonant photon-photon collider with two laser beams based on a novel method to discriminate pressure-independent components2022

    • Author(s)
      The SAPPHIRES collaboration、Kirita Yuri、Hasada Takumi、Hashida Masaki、Hirahara Yusuke、Homma Kensuke、Inoue Shunsuke、Ishibashi Fumiya、Nakamiya Yoshihide、Neagu Liviu、Nobuhiro Akihide、Ozaki Takaya、Rosu Madalin-Mihai、Sakabe Shuji、Tesileanu Ovidiu
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2022 Pages: 176~176

    • DOI

      10.1007/JHEP10(2022)176

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hunting dark energy with pressure-dependent photon-photon scattering2022

    • Author(s)
      Katsuragawa Taishi、Matsuzaki Shinya、Homma Kensuke
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 106 Pages: 044011

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.106.044011

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sensitivity to Axion-like Particles with a Three-Beam Stimulated Resonant Photon Collider around the eV Mass Range2022

    • Author(s)
      Homma Kensuke、Ishibashi Fumiya、Kirita Yuri、Hasada Takumi
    • Journal Title

      Universe

      Volume: 9 Pages: 20~20

    • DOI

      10.3390/universe9010020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Step-by-Step Approach to Search for Dark Matter with Stimulated Resonant Laser Colliders2023

    • Author(s)
      Kensuke Homma
    • Organizer
      The Winter Colloquium on the Physcs of Quantum Electronics 2023 (Utha, U.S., 2023.1.12)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Physics with high-intensity electromagnetic fields2023

    • Author(s)
      Kensuke Homma
    • Organizer
      nd International Workshop on Forward Physics and Forward Calorimeter Upgrade in ALICE (Tsukuba, Japan, 2023.3.13)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Testing a solar axion scenario with stimulated laser colliders2022

    • Author(s)
      Kensuke Homma
    • Organizer
      30th ANNUAL INTERNATIONAL LASER PHYSICS WORKSHOP (online 2022.7.20)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Perspective for Direct Production of Dark Components in the Universe by Multi- Wavelength Electromagnetic Field Collision2022

    • Author(s)
      Kensuke Homma
    • Organizer
      Physics Calfornia 2022 (online 2022.7.21)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Direct production of Dark Matter with high-intensity lasers2022

    • Author(s)
      Kensuke Homma
    • Organizer
      ELI Summer School 2022 (online 2022.08.31)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] ELI-NP LGED

    • URL

      http://www.eli-np.ro/rd5.php

  • [Remarks] SAPPHIERS

    • URL

      https://spphrs.hiroshima-u.ac.jp

  • [Funded Workshop] 31st ANNUAL INTERNATIONAL LASER PHYSICS WORKSHOP2023

URL: 

Published: 2024-12-25  

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