Development of a method evaluating the surface roughness of neutron guides for a measurement of the permanent electric dipole moment of the neutron

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2021B期のJ-PARC MLF実験課題 (proposal No.: 2021B0309) にて行った超冷中性子(UCN)ガイド管のUCN輸送効率測定結果を可視光線の散漫散乱モデルであるマイクロファセットBRDFモデルを導入した中性子輸送シミュレーションを用いて詳細に解析した。そしてその結果を論文に纏め、プレプリントサーバーにアップロードするとともに査読誌に投稿した。論文は現在査読中である。また、表面粗さサンプルを用いたUCN散乱方向測定を行う上で有用な2次元UCN検出器 CASCADE-Uを研究代表者の属するTUCAN実験の研究グループが購入したため、より厳密なUCN散乱実験を行うためにCASCADE-Uを用いるように計画を変更した。そしてCASCADE-Uを既存の実験セットアップに取り付けるためのダクト等を作成し、2022B期のJ-PARC MLF実験課題 (proposal No.: 2022B0265) において検出器の試運転を行った。この検出器は12.5mm間隔で縦横8個ずつ合計64個のUCN検出チャンネルを有している。試運転では冷中性子ビームを用いた検出器中心部の5チャンネルのUCN検出効率および位置分解能の評価と、UCN測定を行った。この結果として、検出器の中性子検出効率については単チャンネル中心での効率は装置設計にほぼ一致する値が確認できたが、隣り合うチャンネル間では中性子の数え落としにより検出効率が10%程度減少することが判明した。また位置分解能に関しては、横方向については仕様通りの分解能を確認できたが、縦方向については一部のチャンネル間でクロストークまたは誤動作と思われる結果が得られた。従って、散乱実験を行う前に検出器の全チャンネルの中性子検出効率測定などのさらに精密な性能評価実験を行い、現状の検出器の問題点を正確に把握して改修などを検討しなければならないことがわかった。