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2011 Fiscal Year Annual Research Report

完全偏極超低速ミュオンの開発

Research Project

Project/Area Number 22246008
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

三宅 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, 物質構造科学研究所, 教授 (80209882)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 下村 浩一郎  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, 准教授 (60242103)
PATRICK Strasser  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, 研究機関講師 (20342834)
西山 樟生  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (50164611)
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, 研究機関講師 (60311338)
池戸 豊  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, 研究員 (90415050)
牧村 俊助  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, 技師 (10391715)
藤森 寛  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, 先任技師 (60391786)
長嶋 泰之  東京理科大学, 理学部, 教授 (60198322)
Keywordsミュオン / 超低速ミュオン / 真空紫外レーザー / パルスレーザー / 表面 / 仕事関数 / Na蒸着 / 水素
Research Abstract

これまでにパルス状ミュオン(μ)ビームと真空紫外レーザー (VUV) 光を組み合わせるという新しい手法により、従来不可能とされた低速・高エミッタンス・高時間分解能を有し、且つ従来の1/100のビーム径をもつ超低速μビームを創り出すことに成功している。しかしながら、超低速μビームをプローブとした表面物性研究をさらに進展させるためには、打ち込み深さを1 nmの精度で制御可能ならしめると同時に、μのスピン状態を制御する開発が極めて重要である。本研究では、超低速μビームの単色性の向上・マイクロビーム化を行うための低温度超低速μ生成標的の開発及びμが電子を2個有するMu-ビームの開発を行うことを目的としている。本研究の最終目標は、表面水素研究やナノ物性研究ひいてはスピントロニクス等の産業応用に展開が待ち望まれている画期的な表面・界面研究のプローブとして、完全偏極・高輝度超低速μビームを誕生させることである。
今年度は、標的チャンバー、Naイオン源の製作を行い、標的であるタングステン(W)の仕事関数を小さくし、低温でもMuならびにMu-を真空中に取り出すための準備、実験を行っている。熱Mu並びにMu-の生成に成功したと考えられるプレリミナリな結果が得られたので、現在、詳細な解析を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

標的チャンバー、Naイオン源の製作を行い、標的であるタングステン(W)の仕事関数を小さくし、低温でもMuならびにMu-を真空中に取り出すための準備、実験を行った。熱Mu並びにMu-の生成に成功したと考えられるプレリミナリな結果が得られたので、現在、詳細な解析を行っている。

Strategy for Future Research Activity

今後、詳細解析を進めると共に、タングステン(W)と同様に水素の溶解エンタルピーの大きいイリジウム(Ir)や、全く生成過程が異なるシリカエアロジェルなどの試料を用いて、発生のメカニズムを調べると共に、生成条件の最適化を計っていく。

  • Research Products

    (18 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Ultra slow muon microscopy by laser resonant ionization at J-PARC, MUSE2013

    • Author(s)
      Miyake, Y. Ikedo, Y. Shimomura, K. Strasser, P. Kawamura, N. Nishiyama, K. Koda, A. Fujimori, H. Makimura, S. Nakamura, J. Nagatomo, T. Kadono, R. Torikai, E. Iwasaki, M. Wada, S. Saito, N. Okamura, K. Yokoyama, K. Ito, T. Higemoto, W.
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions

      Volume: 216 Pages: 79-83

    • DOI

      10.1007/s10751-012-0759-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] J-PARC Muon Facility, MUSE2012

    • Author(s)
      Yasuhiro Miyake, Koichiro Shimomura, Naritoshi Kawamura, Patrick Strasser, Akihiko Koda, Shunsuke Makimura, Hiroshi Fujimori, Yutaka Ikedo, Kazutaka Nakahara, Soshi Takeshita, Mineo Kato, Kenji Kojima, Yasuo Kobayashi, Kusuo Nishiyama, Ryousuke Kadono, Wataru Higemoto, Takashi U. Ito, Kazuhiko Ninomiya, Kenya Kubo and Kanetada Nagamine
    • Journal Title

      Physics Procedia

      Volume: 30 Pages: 46–49

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2012.04.037

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MUSE, the goddess of muons, and her future2012

    • Author(s)
      Ryosuke Kadono and Yasuhiro Miyake
    • Journal Title

      Rep. Prog. Phys

      Volume: 75, 026302 Pages: 11

    • DOI

      10.1088/0034-4885/75/2/026302

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Status of the Superomega Muon Beam Line at J-PARC2012

    • Author(s)
      Y. Ikedo
    • Journal Title

      Physics Procedia

      Volume: 30 Pages: 34-37

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2012.04.034

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultra Slow Muon Microscopy for Nano-science2011

    • Author(s)
      Y Miyake,N Nishida,J Yoshino, W Higemoto,E Torikai,K Shimomura,Y Ikedo N Kawamura,P Strasser,S Makimura, H Fujimori,K Nakahara,A Koda,Y Kobayashi, K Nishiyama,R Kadono,T Ogitsu,Y Makida, K Sasaki,T Adachi,K Nagamine
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 302, 012038 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1088/1742-6596/302/1/012038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Status of the Superomega Muon Beamline2011

    • Author(s)
      Ikedo.Y, Miyake.Y, Shimomura. K, Strasser.P,Nishiyama. K, Kawamura. N, Fujimori. H, Makimura.S, Koda. A, Nakahara. K, Ogitsu. T, Makida. Y, Adachi. T, Yoshida. M, Yamamoto.A, Nakamoto.T, Sasaki.K, Tanaka.K, Kimura.N, Higemoto. W, Ajima. Y, Ishida.K, Matsuda.Y, Sato. A
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 1382 Pages: 220-222

    • DOI

      10.1063/1.3644317

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strongest Pulsed Muon Source at J-PARC MUSE2011

    • Author(s)
      Y.Miyake
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 1382 Pages: 217-219

    • DOI

      10.1063/1.3644316

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ultra Slow Muon Project at J-PARC MUSE2012

    • Author(s)
      三宅康博
    • Organizer
      TRIUMF/KEK collaboration meeting
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      20120307-20120309
  • [Presentation] Ultra Slow Muon Project at J-PARC MUSE2011

    • Author(s)
      三宅康博
    • Organizer
      TRIUMF/KEK collaboration meeting
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      20111107-08
  • [Presentation] 超低速ミュオン顕微鏡計画2011

    • Author(s)
      三宅康博
    • Organizer
      超低速ミュオン顕微鏡研究会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      20110529-30
  • [Presentation] J-PARC MUSE 超低速ミュオン顕微鏡計画2011

    • Author(s)
      三宅康博
    • Organizer
      μSR国際会議
    • Place of Presentation
      メキシコ カンクン
    • Year and Date
      20110516-20110521
  • [Presentation] ミュオン科学2011

    • Author(s)
      三宅康博
    • Organizer
      CROSS産業利用研究会
    • Place of Presentation
      豊田中央研究所
    • Year and Date
      2011-10-17
    • Invited
  • [Presentation] 超低速ミュオン顕微鏡計画

    • Author(s)
      三宅康博
    • Organizer
      理研 極限粒子ビームシンポジウム
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Invited
  • [Presentation] 世界最強パルスミュオン源 J-PARC MUSE へようこそ -世界最強パルスミュオン源による挑戦

    • Author(s)
      三宅康博
    • Organizer
      第20回技術部会「先端加速器とミュオン科学-素粒子ミュオンが拓く多彩な応用-」
    • Place of Presentation
      アルカディア市ヶ谷
  • [Presentation] J-PARC MUSE で展開される超低速ミュオン顕微鏡計画

    • Author(s)
      三宅康博
    • Organizer
      物理学会(シンポジウム講演)
    • Place of Presentation
      富山大学
  • [Presentation] 超低速ミュオン顕微鏡

    • Author(s)
      三宅康博
    • Organizer
      新学術領域研究 領域会議
    • Place of Presentation
      山梨
  • [Presentation] J-PARC MUSE MUSEの現状

    • Author(s)
      三宅康博
    • Organizer
      ミュオン科学研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学
  • [Remarks] 超低速ミュオン顕微鏡と極微μSR法創成

    • URL

      http://slowmuon.kek.jp

URL: 

Published: 2014-07-24  

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