孤立系ミュオン原子のラジカル反応に関する研究

孤立μ子原子的自由基反应研究

基本信息

批准号：
14J01738
负责人：
吉田剛
金额：
$ 1.79万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、未だ単離された報告の無いミュオン原子を単離し、その化学反応を観察することで、化学種としてのミュオン原子の可能性を切り開くことを最終目的にしている。そのために、本研究では、１）PTFEターゲットでのミュオン原子生成、２）電磁相互作用によるミュオン原子の分離、３）分離後のミュオン原子ビームの最適化、４）ミュオン原子ビームの利用と順を追って研究を進めていく。平成２７年度までは、PTFEからミュオン原子をビームとして取り出す装置を開発、その評価・最適化を行い、ミュオンF原子イオンを検出するのに十分な分解能を持っていることを示すことができた。平成２８年度は、開発した装置を用いて、J-PARCのミュオンビームを用いた性能評価を行った。ミュオンビーム照射により生成する様々な粒子がノイズとして観測されたが、静電場によるビーム偏向システムを組み込みなど、装置の改造を行うことで大幅に低下させられることがわかった。すでに述べたように、装置としては十分な性能を持っていることがわかっているが、ノイズ、シグナルの問題などにより、これまで実施したミュオンビーム実験ではミュオン原子の検出には至らなかった。その原因としては、ミュオンビーム強度が足りていないこと、そして、ターゲットからのミュオン原子発生機構に不確かさがあることが考えられる。発生機構については、実験だけでなく理論的なアプローチが、課題解決のために必要だと考えている。研究実務以外では、学会発表を４件（国内３件、海外１件）行った。また、２件の受賞があった。

这项研究的最终目的是通过隔离尚未报道并观察其化学反应来揭示Muon原子作为化学物种的可能性。为此，这项研究将在1）PTFE靶标的MUON原子产生的过程中进行，2）通过电磁相互作用将MUON原子的分离，3）分离后的MUON原子的优化，以及4）使用MUON原子。直到2015年，我们开发了一种从PTFE中提取MUON原子的设备，对其进行了评估和优化，并能够证明其具有足够的分辨率来检测MUON F原子离子。 2016年，使用J-PARC MUON光束进行了开发的设备进行性能评估。观察到由MUON光束辐照产生的各种颗粒是噪声，但发现对设备的修改，例如使用静电场合并束偏转系统，可以显着降低。如前所述，众所周知，该设备具有足够的性能，但是由于噪声和信号问题，直到现在进行的MUON光束实验中还没有实现MUON原子的检测。这可能是由于缺乏灵恩束强度以及靶标原子产生机理的不确定性引起的。关于发展机制，我们认为不仅实验性，而且理论方法也是解决问题所必需的。在研究实践之外，进行了四个会议演讲（日本有3个，在海外1个）。他还获得了两个奖项。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Elemental Analysis System with Negative-Muon Beam

负μ子束元素分析系统

DOI：
10.7566/jpscp.8.025003
发表时间：
2015
期刊：
JPS Conference Proceedings
影响因子：
0
作者：
Takahito OSAWA;Kazuhiro NINOMIYA;Go YOSHIDA;Makoto INAGAKI;Kenya M. Kubo;Naritoshi KAWAMURA;Yasuhiro MIYAKE
通讯作者：
Yasuhiro MIYAKE

酸素、硫黄原子へのミュオン捕獲確率の分子による変化

氧原子和硫原子捕获 μ 子的概率随分子的变化而变化

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
吉田剛;二宮和彦;稲垣誠;伊藤孝;髭本亘;ストラッサー・パトリック;河村成肇;下村浩一郎;三宅康博;三浦太一;久保謙哉;篠原厚
通讯作者：
篠原厚

Muon capture probability of carbon and oxygen for CO, CO2, and COS under low-pressure gas conditions

低压气体条件下CO、CO2和COS对碳和氧的μ介子捕获概率

DOI：
10.1007/s10967-014-3602-3
发表时间：
2015
期刊：
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry
影响因子：
1.6
作者：
G. Yoshida;K. Ninomiya;T. U. Ito;W. Higemoto;T. Nagatomo;P. Strasser;N. Kawamura;K. Shimomura; Y. Miyake;T. Miura;K. M. Kubo;A. Shinohara
通讯作者：
A. Shinohara

Development of muonic atom beam extraction system for chemical reaction studies of muonic atoms

用于μ子原子化学反应研究的μ子原子束提取系统的开发

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Go Yoshida;Kazuhiko Ninomiya;Makoto Inagaki;Jun Aoki;Michisato Toyoda;Naritoshi Kawamura;Atsushi Shinohara
通讯作者：
Atsushi Shinohara

The Development of a Non-Destructive Analysis System with Negative Muon Beam for Industrial Devices at J-PARC MUSE

J-PARC MUSE 开发用于工业设备的负 μ 子束无损分析系统

DOI：
10.7566/jpscp.8.036016
发表时间：
2015
期刊：
JPS Conference Proceedings
影响因子：
0
作者：
Motonobu Tampo;Kouji Hamada;Naritoshi Kawamura;Makoto Inagaki;Takashi U. Ito;Kenji M. Kojima;Kenya M. Kubo;Kazuhiko Ninomiya;Patrick Strasser;Go Yoshida;Yasuhiro Miyake
通讯作者：
Yasuhiro Miyake