未知のCP対称性の破れ探索のための、中性子偏極デバイスの開発

寻找未知CP对称性破缺的中子极化装置的研制

• 批准号: 20K14495
• 负责人: 奥平 琢也
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14495/
• 关键词: 偏極中性子ビーム; 離散的対称性の破れ; 複合核反応; 偏極中性子; 核偏極; CP対称性の破れ; (n,γ)反応; 中性子偏極デバイス; 中性子ビーム

本課題は原子核の偏極中性子反応で対称性の破れが増幅される現象を研究するために、熱外中性子を偏極するデバイスを開発することが目的である。本研究では中性子を偏極するために核偏極3Heガスを利用したデバイス : 3Heスピンフィルタを開発した。本装置は偏極3He原子核を得るためにレーザー偏極手法であるスピン交換光ポンピング法を用いている。3Heスピンフィルタを実験に使用するためには、3Heガスセルに大強度レーザーを照射し、中性子ビームラインに持ち込む必要があることから、多数のビームラインが建築されているJ-PARC 物質生命科学実験施設内に大強度レーザーシステムを構築した。本装置を用いて3Heスピンフィルタを偏極したところ3He偏極率は80%程度の良い偏極率を達成できることがわかった。本装置を用いると、1eVの中性子に対して40%程度の偏極率を得られる。実際に、3Heスピンフィルタを中性子ビームラインに導入し、空間反転対称性の破れが大きく増幅されている117Snの偏極中性子吸収反応に伴うガンマ線を測定したところ、有意な角度分布が存在することを発見した。また、同じく空間反転対称性の破れが増幅されている139Laを静的核偏極法を用いて偏極し、3Heスピンフィルタとともに中性子ビームラインに導入した。この結果、世界で初めてp波共鳴において、スピン依存する中性子吸収断面積を測定することに成功した。これらに加えて、より中性子を効率よく偏極するために大型の3Heスピンフィルタの開発に着手した。テストとして複数のガラスセルを作成し性能が良い小型のガラスセルを複数個作成することに成功したが、歩留まりがあまり良くなく、熱外中性子用の大型ガラスセルの作製にはまだ至っていない。

This topic は nucleus の temper in the partial pole against 応 で said sex seaborne の broken れ が rights of さ れ る phenomenon を research す る た め に, hot temper in を partial pole す る デ バ イ ス を open 発 す る こ と が purpose で あ る. In this study で は temper を partial pole す る た め に nuclear partial pole 3 he ガ ス を using し た デ バ イ ス : 3 he ス ピ ン フ ィ ル タ を open 発 し た. This device は partial so 3 he nucleus を る た め に レ ー ザ ー partial pole technique で あ る ス ピ ン exchange light ポ ン ピ ン を グ method using い て い る. 3 he ス ピ ン フ ィ ル タ を be 験 に use す る た め に は, 3 he ガ ス セ ル に intensive レ ー ザ ー し を exposure, the temper ビ ー ム ラ イ ン に hold ち 込 む necessary が あ る こ と か ら, most の ビ ー ム ラ イ ン が building さ れ て い る J - PARC material life science be 験 facilities within に intensive レ ー ザ ー シ ス テ ム を build し た. This device を い て 3 he ス ピ ン フ ィ ル タ を partial pole し た と こ ろ 3 he good degree of partial pole は 80% の い を partial pole rate reach で き る こ と が わ か っ た. This device を uses を ると, 1eV <s:1> neutral nature に against て て40% degree <s:1> polarization rate を to obtain られる. Be interstate に, 3 he ス ピ ン フ ィ ル タ を in temper ビ ー ム ラ イ ン に import し, space planning polices according to sexual の broken れ が big き く rights of さ れ て い る 117 sn の temper in the partial pole 収 absorption anti 応 に with う ガ ン マ line を determination し た と こ ろ, intentionally な Angle distribution exist が す る こ と を 発 see し た. ま た, with じ く space inverse planning polices according to sexual の broken れ が rights of さ れ て い る 139 la を nuclear を partial pole method using static い て partial extreme し, 3 he ス ピ ン フ ィ ル タ と と も に in temper ビ ー ム ラ イ ン に import し た. こ の results, the early で め て p wave resonance に お い て, ス ピ ン dependent す る temper 収 absorption area in the determination of を す る こ と に successful し た. こ れ ら に plus え て, よ り in temper を sharper rate よ く partial pole す る た め に large の 3 he ス ピ ン フ ィ ル タ の open 発 に to し た. テ ス ト と し て plural の ガ ラ ス セ ル を し consummate performance good が い small の ガ ラ ス セ ル を plural made す る こ と に successful し た が, step left ま り が あ ま り good く な く, hot temper in the outside with large の ガ ラ ス セ ル の cropping に は ま だ to っ て い な い.

项目成果

Energy-dependent angular distribution of individual gamma rays in the 139La(n,gamma)140La reaction

139La(n,gamma)140La 反应中单个伽马射线的能量相关角分布

• DOI: 10.1103/physrevc.104.014601
• 发表时间: 2021
• 期刊: Physical Review C
• 影响因子: 3.1
• 作者: Okudaira T.;Endo S.;Fujioka H.;Hirota K.;Ishizaki K.;Kimura A.;Kitaguchi M.;Koga J.;Niinomi Y.;Sakai K.;Shima T.;Shimizu H. M.;Takada S.;Tani Y.;Yamamoto T.;Yoshikawa H.;Yoshioka T.
• 通讯作者: Yoshioka T.

複合核における離散的対称性の破れの増幅

复杂原子核中离散对称性破缺的放大

• 发表时间: 2022
• 作者: Yutaka Fujita;Aya Bamba;Kumiko K. Nobukawa;Hironori Matsumoto;奥平琢也 for NOPTREX collaboration
• 通讯作者: 奥平琢也 for NOPTREX collaboration

Optically Polarized Alkali Metal Cell for Muonic Helium Measurements

用于μ子氦测量的光学偏振碱金属池

• DOI: 10.7566/jpscp.37.021208
• 发表时间: 2022
• 期刊: Proceedings of the 24th International Spin Symposium (SPIN2021)
• 作者: Ino Takashi;Fukumura Seiso;Strasser Patrick;Fujita Masaki;Ikeda Yoichi;Kanda Sohtaro;Kitaguchi Masaaki;Nishimura Shoichiro;Oku Takayuki;Okudaira Takuya;Shimizu Hirohiko M.;Shimomura Koichiro
• 通讯作者: Shimomura Koichiro

139La(n,γ)140La反応により生じるガンマ線の円偏光度の測定

139La(n,γ)140La反应产生的伽马射线圆偏振度的测量

• 发表时间: 2022
• 作者: 横田正凱;野上雅伸;遠藤駿典 他
• 通讯作者: 遠藤駿典 他

Proposal for new measurements of muonic helium hyperfine structure at J-PARC

J-PARC 缪子氦超精细结构新测量提案

• DOI: 10.1051/epjconf/202226201012
• 发表时间: 2022
• 期刊: EPJ Web of Conferences
• 作者: Fukumura Seiso;Strasser Patrick;Ino Takashi;Oku Takayuki;Okudaira Takuya;Kanda Sohtaro;Kitaguchi Masaaki;Shimomura Koichiro;Shimizu Hirohiko M.;Torii Hiroyuki A.;Nishimura Shoichiro
• 通讯作者: Nishimura Shoichiro