冷却極性分子の量子操作による電子の永久電気双極子モーメント探索

通过冷极性分子的量子操纵寻找电子的永久电偶极矩

• 批准号: 20KK0068
• 负责人: 増田 孝彦
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-10-27 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0068/
• 关键词: 冷却分子; 電気双極子能率; 光センサ; 電子EDM; 分子; 対称性の破れ

冷却ThO分子を用いた電気双極子能率探索の感度向上のための光検出器の開発では、2021年末より開始した量産プロセスが終了し、2022年6月に米国ノースウェスタン大学に全数発送することができた。量産は研究代表者と共同研究者の2名体制で実施し、一台ごとにゲイン、ノイズ量、検出効率、各種パラメータの温度依存性を確認し、10台全数問題ないことが確認できた。またそれらの性能評価をもとに原著論文を執筆した。特に一光子ゲイン、ブレークダウン電圧の温度依存性、暗電流、信号線形性、超過ノイズについての評価を議論し、まとまった内容の論文となっている。現地米国ノースウェスタン大学移送前に、岡山大学において全数稼動長期試験を実施した。実使用台数である8台を本番同様に設置し、真空・水冷システムの整備、ノイズ量、長期安定性を評価し、本番に近い環境での動作を確認できた。その後、ノースウェスタン大学において検出器のインストール作業を実施した。現地で準備している真空チェンバや磁気シールド、ライトパイプなどと組み合わせ、検出器のインストールにおいて干渉がないかの確認を始め、その他光漏れ対策、水冷・真空システムの整備を行なった。検出器以外では、分担者の開発した光コムを用いて、導電性コーティング（ITO）を施したガラス材の光学特性評価を実施した。主にITOコーティング面の反射率と透過率の評価を行い、実用上問題ないレベルにおさまっていることが確認できた。

Cooling ThO molecular を い た electric 気 dipole electrical exploration の sensitivity up の た め の light 検 extractor の open 発 で は, at the end of 2021 よ り began し た production プ ロ セ ス が し, in June 2022 the end of に U.S. ノ ー ス ウ ェ ス タ ン university に 発 send full す る こ と が で き た. Production study represent と common は の で two system be し, a ご と に ゲ イ ン, ノ イ ズ quantity, 検 working rate, various パ ラ メ ー タ の temperature dependency を confirm し, 10 sets all problems な い こ と が confirm で き た. Youdaoplaceholder0 <s:1> performance evaluation 価を またそれら とに とに とに original paper を author た. A photon に, ゲ イ ン, ブ レ ー ク ダ ウ ン electric 圧 の temperature dependency, dark current, signal line, more than ノ イ ズ に つ い て の review 価 を comment し, ま と ま っ た content の paper と な っ て い る. The current us ノ ノ スウェスタ スウェスタ に university transferred to the former に and okayama university にお て て have all been put into operation for the long-term trial を implementation た. Be used sets で あ る 8 を with others in this times に set し, vacuum, water-cooled シ ス テ ム の servicing, ノ イ ズ quantity, long-term stability を 価 し, upon hearing this に nearly い environment で の action を confirm で き た. Youdaoplaceholder0 そ later, ノ ノ スウェスタ スウェスタ, スウェスタ university にお て検 て検 output <s:1> <s:1> スト スト て検 を work を implementation た. In situ で prepare し て い る vacuum チ ェ ン バ や magnetic 気 シ ー ル ド, ラ イ ト パ イ プ な ど と group み close わ せ, 検 extractor の イ ン ス ト ー ル に お い て dry involved が な い か の confirm を め, そ の he light leakage れ policy, water-cooled, vacuum シ seaborne ス テ ム line gearing up の を な っ た. Outside 検 extractor で は, share の open 発 し た light コ ム を with い て, conductivity コ ー テ ィ ン グ (ITO) を shi し た ガ ラ ス material の optical properties evaluation 価 を be applied し た. Main に ITO コ ー テ ィ ン の グ surface reflectance と transmittance の review 価 を い, be used problem な い レ ベ ル に お さ ま っ て い る こ と が confirm で き た.

项目成果

Upgrade towards the next electron electric dipole moment search

升级迈向下一个电子电偶极矩搜索

• 发表时间: 2020
• 作者: Takahiko Masuda;増田孝彦
• 通讯作者: 増田孝彦

SiPM module for the ACME III electron EDM search

用于 ACME III 电子 EDM 搜索的 SiPM 模块

• DOI: 10.1016/j.nima.2022.167513
• 发表时间: 2023
• 期刊: Detectors and Associated Equipment
• 作者: Hiramoto, A.;Masuda, T.;Ang, D.G.;Meisenhelder, C.;Panda, C.;Sasao, N.;Uetake, S.;Wu, X.;Demille, D.;Doyle, J.M.
• 通讯作者: Doyle, J.M.

冷却原子・分子で探るバリオジェネシス

使用冷原子和分子探索变异发生

• 发表时间: 2021
• 作者: Masuda Takahiko;Ang Daniel G.;Hutzler Nicholas R.;Meisenhelder Cole;Sasao Noboru;Uetake Satoshi;Wu Xing;DeMille David;Gabrielse Gerald;Doyle John M.;Yoshimura Koji;稲垣秦一郎 他;比村治彦;比村治彦;Takahiko Masuda;H. Himura;Takahiko Masuda;Takahiko MASUDA;H. Himura;増田孝彦
• 通讯作者: 増田孝彦

ACME実験におけるSiPMモジュールの開発および量産状況

ACME实验中SiPM模块的开发及量产现状

• 发表时间: 2021
• 作者: Masuda Takahiko;Ang Daniel G.;Hutzler Nicholas R.;Meisenhelder Cole;Sasao Noboru;Uetake Satoshi;Wu Xing;DeMille David;Gabrielse Gerald;Doyle John M.;Yoshimura Koji;稲垣秦一郎 他;比村治彦;比村治彦;Takahiko Masuda;H. Himura;Takahiko Masuda;Takahiko MASUDA;H. Himura;増田孝彦;比村治彦;平本綾美;比村治彦;増田孝彦;平本綾美
• 通讯作者: 平本綾美

ACME III: electron EDM search using cold ThO molecular beam

ACME III：使用冷 ThO 分子束进行电子 EDM 搜索

• 发表时间: 2023
• 作者: Masuda Takahiko;Ang Daniel G.;Hutzler Nicholas R.;Meisenhelder Cole;Sasao Noboru;Uetake Satoshi;Wu Xing;DeMille David;Gabrielse Gerald;Doyle John M.;Yoshimura Koji;稲垣秦一郎 他;比村治彦;比村治彦;Takahiko Masuda
• 通讯作者: Takahiko Masuda