Ｊ－ＰＡＲＣでのバンチ化中性子と大口径ＴＰＣを用いた世界最高精度の中性子寿命測定

J-PARC 使用束中子和大直径 TPC 进行世界上最准确的中子寿命测量

• 批准号: 15J04202
• 负责人: 富田 龍彦
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04202/
• 关键词: 中性子; 基礎物理; 中性子の物理; 寿命測定

本研究は、加速器で生成された中性子を用いての寿命測定実験であり、これは世界で初めての試みである。既存の中性子寿命を決定している他実験と独立な手法を用いることにより、これまでに問題となっていた系統誤差の要因を排除した高精度な寿命測定が期待されている。本年度は大強度陽子加速器施設(J-PARC)でビームを用いた物理測定を行い、統計精度O(1)%精度のデータを取得し最初の物理成果を2017年度秋の学会にて報告した。J-PARCの運転強度が予定されていたものよりも低い状態で推移したため、期待していた統計量を取得するために2017年夏以降もデータ取得を継続中である。さらに系統誤差の改善のため2017年11月に運転時の検出器ガス圧を50kPaに設定した物理測定の取得をおこなった。これは現状の100kPa運転時に課題となっていた、中性子が運転ガスにより散乱されることに伴う背景事象を低減するための試みであり、運転ガス圧に比例してこの背景事象は減少すると期待される。測定を通して中性子の散乱数が半減していることを確認したことにとどまらず、100kPaと同じく解析手法の最適化を行い、最終的にO(1)%精度の中性子寿命を決定するに至った。この値に関しては2018年春の学会にて報告を行った。本研究はさらなる精度向上のため、ビーム径の拡大を通した統計面での改善と、より低ガス圧での運転を通した系統誤差の改善を通して、最終的には0.1%精度での中性子寿命測定を実現する。低ガス圧での運転に関する検出器のアップグレードが現在進行中であり、2018年度には新たに開発した低発熱のアンプを使用した低ガス圧での運転が実現できると予定である。

In this study, the neutral particles generated by the accelerator were used to measure the life span of the accelerator and the world was first tested. The lifespan of the existing neutral child is determined by the independent technique and the use of it. The root cause of the problem and the systematic error are eliminated, and high-precision life measurement is expected. This year, the High Intensity Pyrotron Accelerator Facility (J-PARC) used physical measurement and statistical accuracy of O(1)% to obtain the first physical results in the 2017 Autumn Society Report. J-PARC's strength is determined, the status is low, the status is low, and the period is Waiting for the statistical quantity of the data to be obtained, the data will be obtained from the summer of 2017.さらにSystem error improvementのためIn November 2017, the の検output device was set to 50kPa and the physical measurement was obtained.これは Current situation の 100kPa luck 転时に Subject となっていた、Neuter child が云転ガスにより scattered されることに companion うThe background event phenomenon is reduced and the background event phenomenon is reduced and the expectation is reduced. Determination of the scattered number of neutrons, half reduction, 100kPa, 100kPa The analysis method is optimized and the final neutral life is determined with O(1)% accuracy.この値に关しては Spring 2018 Academy にて report を行った. The purpose of this study is to improve the accuracy and improve the statistical surface, and to improve the accuracy and improve the accuracy of the data. The system error has been improved through operation, and the final neutralizer lifetime measurement with 0.1% accuracy has been achieved. Low pressure, low pressure, good luck, good luck, and good luck in 2018.は新たに开発したlow 発热のアンプを Use したlow ガス姧での云転が実现できると下定である.

项目成果

J-PARC/BL05における中性子寿命測定実験：新アンプ・新検出器の試験

J-PARC/BL05 的中子寿命测量实验：新放大器和新探测器的测试

• 发表时间: 2017
• 作者: Yuta Kanai;Takahiro Kawagishi;Masayuki Shimojima;Masayuki Saijo;Yoshiharu Matsuura;Takeshi Kobayashi;Y. Arimoto,N.Higashi,Y.Igarashi,Y.Iwashita,T.Ino,R.Katayama,R.Kitahara,M.Kitaguchi,H.Matsumura,K.Mishima,N.Nagakura,H.Oide,H.Otono,R.Sakakibara,T. Shima,H.M.Shimizu,T.Sugino,N.Sumi,H.Sumino,K.Taketani,G.Tanaka,M.Tanaka,K.Tauchi,A.Toyoda,T.Tomita,T.Yamada,;富田 龍彦
• 通讯作者: 富田 龍彦

J-PARC/BL05における中性子寿命測定実験：新アンプの評価と低ガス圧運転

J-PARC/BL05 的中子寿命测量实验：新放大器和低气压操作的评估

• 发表时间: 2017
• 作者: Yuta Kanai;Takahiro Kawagishi;Masayuki Shimojima;Masayuki Saijo;Yoshiharu Matsuura;Takeshi Kobayashi;Y. Arimoto,N.Higashi,Y.Igarashi,Y.Iwashita,T.Ino,R.Katayama,R.Kitahara,M.Kitaguchi,H.Matsumura,K.Mishima,N.Nagakura,H.Oide,H.Otono,R.Sakakibara,T. Shima,H.M.Shimizu,T.Sugino,N.Sumi,H.Sumino,K.Taketani,G.Tanaka,M.Tanaka,K.Tauchi,A.Toyoda,T.Tomita,T.Yamada,;富田 龍彦;富田龍彦
• 通讯作者: 富田龍彦

J-PARC/BL05における中性子寿命測定実験:新検出器・アンプ開発

J-PARC/BL05 的中子寿命测量实验：新探测器和放大器的开发

• 发表时间: 2016
• 作者: Kang Yuan;Naoya Suzuki;Soren Mellerup;Xiang Wang;Shigehiro Yamaguchi;Suning Wang;Tatsuhiko Tomita;木場裕紀;鈴木直弥，脇岡正幸，小澤文幸，山口茂弘;上原貴大;富田 龍彦
• 通讯作者: 富田 龍彦

Development of time projection chamber for precise neutron lifetime measurement using pulsed cold neutron beams

开发时间投影室，使用脉冲冷中子束精确测量中子寿命

• DOI: 10.1016/j.nima.2015.08.006
• 发表时间: 2015
• 期刊: Nuclear Instrument sand Methods in Physics Research A
• 作者: NTakeuchi;K Kaneko;EV Koonin;竹内信人;Nobuto Takeuchi;Nobuto Takeuchi;Nobuto Takeuchi;Nobuto Takeuchi;竹内信人;Nobuto Takeuchi;竹内信人;竹内信人;竹内信人;Nobuto Takeuchi;Nobuto Takeuchi;竹内信人;Nobuto Takeuchi;Nobuto Takeuchi;竹内信人;竹内信人;Y. Arimoto,N.Higashi,Y.Igarashi,Y.Iwashita,T.Ino,R.Katayama,R.Kitahara,M.Kitaguchi,H.Matsumura,K.Mishima,N.Nagakura,H.Oide,H.Otono,R.Sakakibara,T. Shima,H.M.Shimizu,T.Sugino,N.Sumi,H.Sumino,K.Taketani,G.Tanaka,M.Tanaka,K.Tauchi,A.Toyoda,T.Tomita,T.Yamada,
• 通讯作者: Y. Arimoto,N.Higashi,Y.Igarashi,Y.Iwashita,T.Ino,R.Katayama,R.Kitahara,M.Kitaguchi,H.Matsumura,K.Mishima,N.Nagakura,H.Oide,H.Otono,R.Sakakibara,T. Shima,H.M.Shimizu,T.Sugino,N.Sumi,H.Sumino,K.Taketani,G.Tanaka,M.Tanaka,K.Tauchi,A.Toyoda,T.Tomita,T.Yamada,

The status report of detector upgrade for Neutron Lifetime Measurement at J-PARC

J-PARC 中子寿命测量探测器升级状态报告

• 发表时间: 2016
• 作者: N. Suzuki;K. Suda;D. Yokogawa;H. Kitoh-Nishioka;S. Irle;A. Ando;L. M. Abegao;K. Kamada;A. Fukazawa;and S. Yamaguchi;富田龍彦;上原貴大;木場裕紀;Tatsuhiko Tomita
• 通讯作者: Tatsuhiko Tomita