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論文

New precise measurement of muonium hyperfine structure interval at J-PARC

上野 恭裕*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 238(1), p.14_1 - 14_6, 2017/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:17.79

MuSEUM is an international collaboration aiming at a new precise measurement of the muonium hyperfine structure at J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex). Utilizing its intense pulsed muon beam, we expect a ten-fold improvement for both measurements at high magnetic field and zero magnetic field. We have developed a sophisticated monitoring system, including a beam profile monitor to measure the 3D distribution of muonium atoms to suppress the systematic uncertainty.

論文

New muonium HFS measurements at J-PARC/MUSE

Strasser, P.*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 237(1), p.124_1 - 124_9, 2016/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:10.17

At the Muon Science Facility (MUSE) of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex), the MuSEUM collaboration is planning new measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium both at zero field and at high magnetic field. The previous measurements were performed both at LAMPF (Los Alamos Meson Physics Facility) with experimental uncertainties mostly dominated by statistical errors. The new high intensity muon beam that will soon be available at MUSE H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation, and the results of a first commissioning test experiment at zero field are presented.

論文

Measurement system of the background proton in DeeMe experiment at J-PARC

山本 風海; Saha, P. K.; 青木 正治*; 三原 智*; 中津川 洋平*; 清水 宏祐*; 金正 倫計

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.012004_1 - 012004_5, 2015/09

ミュオン電子転換過程は、標準理論を超えた多くの理論ではその存在が自然と考えられているが、発生確率は非常に小さく、未だ発見されていない。DeeME実験では、このミュオン電子転換過程を探索するが、信号とノイズの識別のためには10$$^{-14}$$のバックグラウンドプロトンを検出する必要がある。そこで、このような微小の陽子がターゲットに入射しているかどうか検出する測定システムの検討を行い、評価した結果測定可能であることを確認した。

論文

Precise determination of $$^{12}_{Lambda}$$C level structure by $$gamma$$-ray spectroscopy

細見 健二; Ma, Y.*; 味村 周平*; 青木 香苗*; 大樂 誠司*; Fu, Y.*; 藤岡 宏之*; 二ツ川 健太*; 井元 済*; 垣口 豊*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2015(8), p.081D01_1 - 081D01_8, 2015/08

 被引用回数:6 パーセンタイル:38.64(Physics, Multidisciplinary)

$$gamma$$線分光によって$$^{12}_{Lambda}$$Cハイパー核のレベル構造を精密に測定した。ゲルマニウム検出器群Hyperball2を用いて、$$^{12}$$C$$(pi^{+}, K^{+}gamma)$$反応からの4本の$$gamma$$線遷移を同定することに成功した。基底状態スピン二重項$$(2^{-}, 1^{-}_{1})$$のエネルギー間隔は直接遷移$$M1$$$$gamma$$線により、$$161.5pm0.3$$(stat)$$pm0.3$$(syst)keVと測定された。また、励起準位である$$1^{-}_{2}$$$$1^{-}_{3}$$について、それぞれ、$$2832pm3pm4$$, keVと$$6050pm8pm7$$, keVと励起エネルギーを決定した。これらの測定された$$^{12}_{Lambda}$$Cの励起エネルギーは反応分光による$$lambda$$ハイパー核の実験研究において決定的な基準となる。

口頭

中性子ラジオグラフィによる閉鎖式燃料電池システムの発電時可視化

百留 忠洋*; 吉田 弘*; 月岡 哲*; 青木 太郎*; 飯倉 寛; 野島 健大; 安田 良; 酒井 卓郎; 松林 政仁; 前川 康成; et al.

no journal, , 

海洋研究開発機構(JAMSTEC)では、航続距離が数千キロ規模の次世代巡航型無人探査機開発のために閉鎖型燃料電池等の研究開発を行っている。原子力機構は共同研究として量子ビームを用いた架橋・グラフト重合技術を用いて発電効率及び耐久性に優れた電解質膜の開発並びに閉鎖環境における発電状態を把握するために中性子ラジオグラフィによりナフィオン膜を用いた燃料電池セルの発電状態での生成水の挙動を可視化する実験を担当している。開発膜の性能評価では、高分子基材をグラフト重合化した膜が燃料電池システムで使用可能であることが示唆された。また、2種類の膜のうち、全炭化水素系膜の方が適していることが確認できた。中性子ラジオグラフィによる可視化実験の結果では、発電中の生成水の挙動が確認でき、飽和水発生に伴う発電量低下の状態が確認できた。

口頭

J-PARC RCSからのパルス陽子ビームのアフタープロトン測定

山本 風海; Saha, P. K.; 青木 正治*; 三原 智*; 金正 倫計

no journal, , 

荷電レプトン・フレーバ保存則を破る反応(CLFV)の一つであるミュオン電子転換過程は、標準理論を超えた多くの理論でその存在が自然と考えられている。DeeMe実験は、上記ミュオン電子転換過程の探索を目的として、J-PARC RCSとMLF内のミュオンターゲットを使用し、陽子ビームが直接生成するミュオンが転換した電子を検出する。このためDeeMe実験では、陽子ビームのバンチが取り出されたのちに遅発の陽子(以後、After protonと呼ぶ)が一つでもターゲットに入射すると、それがバックグラウンドを生成する。陽子ビームのバンチは設計上最大8.3$$times$$10$$^{-13}$$個の陽子で構成されており、after proton測定のためにはそのような大量の陽子通過後にたった一つの陽子を測定する必要がある。DeeMe実験のバックグラウンド評価に必要な微量のafter protonを検出するシステムを検討のため、まずRCSの出射スキームとDeeMeの要求を確認し、どのような粒子がafter protonとなりうるか評価した。その後、そのようなafter protonを測定する手法を考案し検出効率を評価した。また実際に検出器を設置した結果、after protonをDeeMe実験の要求精度で測定できることを確認した。

口頭

J-PARC 3-GeV RCSの最近の状況と1MWでのDeeMe実験のアフタープロトンシナリオについて

Saha, P. K.; 山本 風海; 金正 倫計; 發知 英明; 青木 正治*

no journal, , 

The 3-GeV RCS of J-PARC is operating well with a beam power of 300 kW and also achieved an equivalent beam power of 540 kW in recent studies. It is simply demonstrated that the designed beam power of 1 MW (8.33$$times$$10$$^{13}$$ ppp) or even more is thus achievable with an upgraded 400 MeV injection as the space-charge force is sufficiently less dominated as compared to the present 181 MeV injection. The extraction system is also very stable and there exists almost no issues even for 1 MW operation. The DeeMe experiment is proposed for searching muon-electron conversion in the nuclear field at sensitivity of 10$$^{-14}$$ by fully utilizing the pulsed proton beam extracted from the RCS. The after protons from the RCS should be negligibly small in order to realize such a high sensitivity. For the present beam power, measured after protons are found to meets DeeMe requirement and has also been estimated to stay almost in the same level even for 1 MW beam.

口頭

ミュー粒子・電子転換過程探索実験DeeMeにおける背景事象評価

新郷 裕太*; 志垣 賢太*; 山本 風海; 青木 正治*; 長尾 大樹*

no journal, , 

荷電レプトン・フレーバ保存則を破る反応(CLFV)の一つであるミュオン電子転換過程は、標準理論を超えた多くの理論でその存在が自然と考えられている。DeeMe実験は、上記ミュオン電子転換過程の探索を目的として計画が進められている。DeeMe実験ではJ-PARC RCSとMLF内のミュオンターゲットを使用し、陽子ビームが直接生成するミュオンが転換した電子を検出する。このためDeeMe実験では、陽子ビームのバンチが取り出されたのちに遅発の陽子(以後、Delayed protonと呼ぶ)が一つでもターゲットに入射すると、それがバックグラウンド(背景事象)を生成する。陽子ビームのバンチは設計上最大8.3$$times$$10$$^{-13}$$個の陽子で構成されており、Delayed proton測定のためにはそのような大量の陽子通過後にたった一つの陽子を測定する必要がある。DeeMe実験のバックグラウンド評価に必要な微量のDelayed protonを検出するシステムを検討のため、まずRCSの出射スキームとDeeMeの要求を確認し、どのような粒子がDelayed protonとなりうるか評価した。その後、そのようなDelayed protonを測定する手法を考案し検出効率を評価した。また実際に検出器を設置した結果、Delayed protonをDeeMe実験の要求精度で測定できることを確認した。

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