ミューオンg-2及びEDMの精密測定に向けた低エミッタンスミューオンビームの実証

暗黒物質をはじめとした宇宙の謎解明には、標準理論を超える新物理探索が必要となる。そこで、従来のミューオンビームの1000倍高品質なビームを用いる新手法による、ミューオン精密測定実験に向けた開発を行っている。本研究では、これまで独立に開発が行われてきた「ミューオン冷却」と「再加速」の手法を統合し超高品質ビームを実証することで、新しい実験手法の確立を目指す。そのためには、ビーム制御が重要となる。環境磁場などの影響によって、加速器入り口に到達するまでにビーム軌道のずれが生じると、ビーム品質及び透過率の深刻な悪化が懸念されている。そこで、シミュレーションによって定量的な評価を行った。さらに、4組の電極を用いてビーム軌道の補正を行う、静電デフレクターの設計・製作を行った。また、ビームラインの準備として、真空引きや電圧印加試験を実施した。2022年3月より、段階的に試験を実施している。はじめに、冷却されたミューオンのビーム強度及びビームプロファイル測定を行っている。静電レンズや偏向電磁石等で構成されるビームラインを用いることで、背景事象と分離しながら検出器までビーム輸送を行う。また、静電四重極による集束力を変化させ、測定されるビームプロファイルの変化から、位相空間でのビームプロファイルの推定を行う。2023年度では、この測定結果を基にビームラインの調整を行い、高周波加速器による加速実証試験を実施する予定である。

暗黒物質をはじめとした宇宙の謎解明には、標準理論を超える新物理探索が必要となる。そこで、従来のミューオンビームの1000倍高品質なビームを用いる新手法による、ミューオン精密測定実験に向けた開発を行っている。本研究では、これまで独立に開発が行われてきた「ミューオン冷却」と「再加速」の手法を統合し超高品質ビームを実証することで、新しい実験手法の確立を目指す。そのためには、ビーム制御が重要となる。環境磁場などの影響によって、加速器入り口に到達するまでにビーム軌道のずれが生じると、ビーム品質及び透過率の深刻な悪化が懸念されている。そこで、シミュレーションによって定量的な評価を行った。さらに、4組の電極を用いてビーム軌道の補正を行う、静電デフレクターの設計・製作を行った。また、ビームラインの準備として、真空引きや電圧印加試験を実施した。2022年3月より、段階的に試験を実施している。はじめに、冷却されたミューオンのビーム強度及びビームプロファイル測定を行っている。静電レンズや偏向電磁石等で構成されるビームラインを用いることで、背景事象と分離しながら検出器までビーム輸送を行う。また、静電四重極による集束力を変化させ、測定されるビームプロファイルの変化から、位相空間でのビームプロファイルの推定を行う。2023年度では、この測定結果を基にビームラインの調整を行い、高周波加速器による加速実証試験を実施する予定である。