Search of muonium-antimuonium conversion using electron ionization

利用电子电离研究μ-锑转化

• 批准号: 21K13950
• 负责人: 北村 遼
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13950/
• 关键词: ミューオン; イオン源

素粒子標準模型を超えた新物理により起こりうるミュオニウム(Mu)-反ミュオニウム(Mubar)転換過程の探索に向けて、従来のMubar崩壊由来の電子と陽電子を検出する手法に代わり、Mubarを構成する負ミュオンを直接検出する新たな実験を計画している。新手法では、負ミュオンと誤同定されうる負ミュオニウムイオン(Mu-)が実験感度を制限するバックラウンドとなる。そのため本研究では、電子イオン解離反応を用いたイオン解離装置(イオナイザー)を開発することで、Mu-の誤検出を抑制して実験感度の向上を図る。イオナイザー内部では、大量の電子を用いてMubarをイオン解離したのち、負ミュオンを取り出す。令和4年度は、負水素イオン源の電子閉じ込め磁場を計算するための計算コード群を改良して、イオナイザーからのビーム引き出し電極系の設計に取り組んだ。昨年度に準備した粒子反応計算ツールであるGeant4と別に、輸送計算には大強度陽子加速器施設J-PARCのイオン源などの負水素イオン源分野で実績のあるfortranベースの計算コード群をミュオン用に改良してコード開発を進めた。令和4年度の実績として、電子閉じ込めにJ-PARCイオン源と同様の永久磁石によるマルチカスプ磁場配位を作った条件下で、ミュオンをプラズマから引き出せることを計算コード上で確認した。令和5年度のイオナイザー試作機製作に向けて制御電源の手配を進めると共に、継続してイオナイザー電極系の最適化と試作機製作を進める。また、Mu-Mubar転換過程の探索実験における実験感度評価について、共同研究者らとオンラインでの打ち合わせによる議論を行った。

The standard model of prime-particles is a new physics model. It is proposed to explore the direction of the transition process between the electron and positron from the Mubar collapse and to directly detect the negative electron from the Mubar structure. The new method is negative, negative, In this study, the electron dissociation reaction was used to develop the electron dissociation device, and the electron dissociation reaction was used to suppress the electron dissociation reaction. A large number of electrons are extracted from the interior of the cell. In order to improve the design of electrode system, the calculation of electron flux and magnetic field of negative and negative water sources in 2004 was carried out. In the past year, the preparation of particle reaction calculation, Geant4, transport calculation, and high intensity positron accelerator implementation J-PARC has been improved. In the fourth year, the performance of the electronic closed circuit was confirmed by the calculation of the magnetic field coordination condition. In order to optimize the electrode system, the test mechanism for the control power supply in 2005 was developed. The research on Mu-Mubar transformation process was carried out by the co-investigators.