μ粒子異常磁気能率精密測定のための蓄積領域ビームプロファイル測定器

精确测量μ粒子反常磁效率的聚积区束流轮廓测量装置

• 批准号: 22K14061
• 负责人: 小川 真治
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14061/
• 关键词: 異常磁気能率; シンチレーションファイバー; J-PARC E34実験

μ粒子の異常磁気能率(g-2)は、実測値が理論予測から大きく逸脱しており、新物理の兆候かもしれないと期待されている。さらなる検証のため、先行実験とは異なる手法による新しい実験 (J-PARC E34実験)を準備している。本研究ではビーム位置の時間変動を直接測ることで系統誤差の大幅削減を目指す「蓄積領域ビームプロファイル測定器」の研究開発を行い、その実現可能性を検証する。本検出器は散乱の影響を抑えるため、細線シンチレーションファイバーを活用し物質量を極力抑える設計である。22年度は細線シンチレーションファイバーの性能試験を行った。ファイバーを光センサーMPPCに光学的に繋ぐことで、β線源由来のシンチレーション光を観測した。数nsと予想通りかつ十分早い時間応答を確認できた。一方、発光量については想定よりも小さかったため、原因を検証中である。本検出器の原理実証を行うため、電子銃を用いたビーム蓄積試験に試作機を導入することにした。シミュレーション・先行測定の結果をもとに振幅数cm程度の水平方向の振動を測定対象とすることに決め、その目的に特化した試作機の設計を固めた。23年度に試作機導入・原理実証を行う計画である。本検出器の更なる活用の可能性も検討した。本検出器の情報を基にビームパラメータを調整することでJ-PARC E34実験でのビーム入射精度を向上できる可能性がある。この場合、新しい物理解析手法を採用すれば、異常磁気能率・電気双極子能率の統計誤差・系統誤差の更なる改善が見込まれることがわかった。

Mu の abnormal magnetic particles 気 duty (g - 2) on は, be measured numerical が theory to measure か ら big き く ease off し て お り, new physical の trillion か も し れ な い と expect さ れ て い る. さ ら な る 検 card の た め, first be 験 と は different な る gimmick に よ る new し い be 験 (J - PARC E34 be 験) を prepare し て い る. This study で は ビ ー ム position の time - move を directly measuring る こ と で system error の slash を refers す "accumulation areas ビ ー ム プ ロ フ ァ イ ル finder" の research open 発 を い, そ の possibility be presently を 検 card す る. This 検 extractor は scattered の influence を え suppression る た め, fine line シ ン チ レ ー シ ョ ン フ ァ イ バ ー を use し content quality を strongly inhibitory え る design で あ る. 2022 <s:1> Fine line シ, チレ, <s:1>, ショ, ファ, バ and <s:1> performance test を line った. フ ァ イ バ ー を light セ ン サ ー MPPC に optical に 繋 ぐ こ と で, beta line source origin の シ ン チ レ ー シ ョ ン light を 観 measuring し た. Count nsと to figure it out. Youdaoplaceholder1 応 very early 応 time 応 answer を confirm で た た た. One party, the amount of light emission is に, に て, て, て, which is determined to be よ,, さ, ったため, and the cause is である in the を検 certificate. This 検 extractor の principle be line card を う た め, electronic spear を with い た ビ ー ム accumulation test に attempt machine を import す る こ と に し た. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン, first determine の results を も と に horizontal の vibration amplitude for cm degree の を determination as seaborne と す る こ と に め and そ の purpose に specialized し た attempt machine の design を solid め た. In 2023, the に trial production machine was introduced and the principle was verified を to carry out the う plan である. This 検 output <s:1> makes more なる use of the possibility of なる 検 to explore た た. This 検 extractor の intelligence を base に ビ ー ム パ ラ メ ー タ を adjustment す る こ と で J - PARC E34 be 験 で の ビ ー ム incident precision を upward で き る possibility が あ る. こ の occasion, new し い physical analytical technique を using す れ ば, abnormal magnetic 気 electrical electrical 気 dipole duty の statistical error, system error の more な る improve が see 込 ま れ る こ と が わ か っ た.

项目成果

J-PARC muon g-2/EDM実験における精密な三次元ビーム入射のための蓄積ビームモニター

J-PARC muon g-2/EDM 实验中用于精确三维光束注入的累积光束监视器

• 发表时间: 2023
• 作者: Hamada Yu;Kitano Ryuichiro;Kurachi Masafumi;小川真治
• 通讯作者: 小川真治