ミューオン素粒子物理学の研究

μ子粒子物理研究

• 批准号: 05F05307
• 负责人: 久野 良孝
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05307/
• 关键词: FFAG電磁石; アルファ線; ビーム光学; シミュレーション計算; 荷電レプトン混合現象; 位相空間回転; ミューオン; ミューオン・電子転換課程; ミューオン電子転換過程; ミューオンビーム源; PRISM計画; 位相空間回転法; FFAGリング; 磁場測定; 自動スキャンシステム; ホール素子; ロボット; ミューオン・電子転換過程

未発見の荷電レプトン混合現象であるミューオン・電子転換過程を探索するために、大強度のミューオン・ビームが必要である。そのために、大阪大学グループは、高強度・高輝度・高純度のミューオン・ビーム源を建設する「PRISM計画」を提案し推進めている。この計画では、ソレノイド磁場による大立体角パイオン捕獲により高強度化を、ミューオン蓄積リングでの位相空間回転法を用いて、高輝度化と高純度化を実現する。ここで、位相空間回転法では、遅いミューオンを加速し、速いミューオンを減速する新しい手法のことをいう。ミューオンの運動エネルギーを揃え、粒子ビームを高輝度化する。この実証試験として、平成17年度より、固定磁場強収束リング(FFAGリング)を建設している。このFFAGリングは6台のFFAG電磁石から構成される。平成19年度は、6台のFFAG磁石をすべて完成させた。また、FFAG磁石の磁場は非線形であり、その複雑な磁場中での荷電粒子の軌道について、アルファ線を使って研究を進めた。具体的には、1台のFFAG磁石の片側からアルファ線を打ち込み、反対側でそれを検出し、アルファ線源の位置や放出角度を変えることにより、FFAG磁石での荷電粒子の軌道を研究する。それをシミュレーション計算と比較し、FFAG磁石のビーム光学を実験的に確認する。測定器の準備と設置、データ取得とデータ解析は当該外国人研究員と特任研究員、大学院生のグループにより遂行された。取得したデータの予備的な解析からFFAG磁石の磁場およびビーム光学はミューオン蓄積リングとしての性能をほぼ満たしていることがわかった。

Unknown charge レプトン mixing phenomenon and electronic switching processするために、High intensity のミューオン・ビームがNecessary である.そのために, Osaka University グループは, high-strength, high-brightness, high-purity のミューオン・ビームsource を construction する "PRISM Project" を proposal めている.このplanでは、ソレノイドMagnetic fieldによるLarge solid angleパイオンcaptureによりHigh intensityを、ミThe use of ューオン リングでの phase space reversal method is used to achieve high brightness and high purity.ここで, phase space return method では, いミューオンを acceleration し, speed いミューオンを deceleration する新しい Technique のことをいう.ミューオンのkinetic movement and particle ビームをhigh brightness.この実 Certificate Test験として, Heisei 17 Year より, Fixed Magnetic Field Strong Convergence リング (FFAG リング) を Construction している. It consists of 6 sets of FFAG electromagnets. In 2019, six sets of FFAG magnets were completed.また, FFAG magnet's magnetic field and non-linear shape, その Complex 雑な's orbit of charged particles in the magnetic field, アルファLINE を Make the って research progress. Specific には, 1 piece of FFAG magnet's side からアルファ线 をhit ち込み, reverse side でそれを検出し, アThe location and release angle of the ルファ line source is the same as the release angle, and the FFAG magnet and the orbit of the charged particles are studied.それをシミュレーション calculation and comparison, FFAG magnet のビームoptical を実験’s confirmation. The preparation and setup of the measuring instrument, acquisition and analysis of the measuring instrument were carried out by the foreign researcher, special researcher, and graduate student. Acquire the analysis of the prepared magnetic field of the FFAG magnet and the optics of the magnetはミューオン accumulates リングとしてのperformance をほぼ満たしていることがわかった.