ミュオン触媒核融合実験における散乱ミュオン及び制動放射線のエネルギー・角度分布の数値シミュレーション

Numerical simulation of energy and angular distributions of scattered muons and bremsstrahlung photons in muon-catalyzed fusion experiment

小西 蓮*; 奥津 賢一*; 木野 康志*; 佐々木 喬祐*; 中島 良太*; 宮下 湖南*; 安田 和弘*; 山下 琢磨*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; 外山 裕一*; 岡 壽崇   ; 河村 成肇*; 神田 聡太郎*; 下村 浩一郎*; 竹下 聡史*; 反保 元伸*; 土居内 翔伍*; 永谷 幸則*; 名取 寛顕*; 西村 昇一郎*; 三宅 康博*; Amba, P.*; Strasser, P.*; 石田 勝彦*

Konishi, Ren*; Okutsu, Kenichi*; Kino, Yasushi*; Sasaki, Kyosuke*; Nakashima, Ryota*; Miyashita, Konan*; Yasuda, Kazuhiro*; Yamashita, Takuma*; Okada, Shinji*; Sato, Motoyasu*; Toyama, Yuichi*; Oka, Toshitaka; Kawamura, Naritoshi*; Kanda, Sotaro*; Shimomura, Koichiro*; Takeshita, Soshi*; Tampo, Motonobu*; Doiuchi, Shogo*; Nagatani, Yukinori*; Natori, Hiroaki*; Nishimura, Shoichiro*; Miyake, Yasuhiro*; Amba, P.*; Strasser, P.*; Ishida, Katsuhiko*

電子と同じ電荷、電子の207倍の質量を持つミュオンを固体水素薄膜に照射し、ミュオン触媒核融合によって薄膜表面から放出される再生ミュオンを観測することを試みている。再生ミュオンを検出する際の主なバックグラウンド要因は、加速器からのミュオンが標的などで再生ミュオンと同程度までに減速された散乱したミュオンと、装置構成材において発生する制動放射線であり、これらのエネルギーと角度分布をPHITSで計算した。その結果、固体水素内での散乱は少なく、固体水素標的上流にあるAl箔での減速が支配的であることがわかった。X線検出位置での制動放射線のエネルギー分布についても報告する。

We are attempting to observe regenerative muons emitted from the surface of a solid hydrogen thin film by muon-catalyzed fusion by irradiating the film with muons that have the same charge as electrons and 207 times the mass of electrons. The main background factors in detecting regenerative muons are scattered muons from the accelerator, which are slowed down to the same level as regenerative muons by the target, and bremsstrahlung generated by the components of the device. The results show that there is little scattering within the solid hydrogen, and that the dominant slowing down process is at the Al foil upstream of the solid hydrogen target. The energy distribution of Bremsstrahlung at the X-ray detection position will be reported.