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池本 恵*; 染川 純*; 根木 新太*; 小西 蓮*; 中島 良太*; 奥津 賢一*; 木野 康志*; 山下 琢磨*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; et al.
no journal, ,
加速器で生成した
を多段の薄膜で減速し、収束してミュオンビームを高品質化する研究を進めている。本研究では、約4MeVのを厚さ0.5mmのSi薄膜に入射し、数keV程度に減速させたを静電場で引き出した後に、4層の半休型メッシュ電極によって収束させる実験の数値シミュレーションを行った。輸送中のの軌道は薄膜で減速後の運動エネルギーに依存しており、10keVで発射された一様分布の(直径35.2mm)は後段のMg板の上で直径11mm程度に収束するが、15keV以上のエネルギーを持つものは半休型メッシュ電極到着後も収束されるに直線的に運動してMg板に到達することがわかった。メッシュ電極に薄膜を付加することで、さらに集束径を小さく出来ると期待される。この計算に基づいてJ-PARCでの実験を実施している。
小西 蓮*; 奥津 賢一*; 木野 康志*; 佐々木 喬祐*; 中島 良太*; 山下 琢磨*; 宮下 湖南*; 安田 和弘*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; et al.
no journal, ,
負ミュオンが重水素分子イオン(D
)様のミュオン分子dd
を作ると、核間距離が小さくなり、核間の波動関数がクーロン障壁をトンネル効果ですり抜けて、強い相互作用が働く距離で有意な値を持ち、重なり、その結果としてミュオン分子内で核融合が起こる。核融合後に放出されるミュオンは、高品質なミュオンビーム源として期待されているが、その挙動が不明であった。そこで、本研究ではPHITSコードを用いて、超低速ミュオンの固体水素薄膜中における振る舞いを調べた。厚さ0.1
1mで変化させた固体水素に110keVの単色ペンシルミュオンビームを打ち込んだところ、10keVの場合、1mではほとんどのミュオンが停止し、厚さ0.5mで70%、厚さ0.4mより薄いところでは
99%のミュオンが固体水素薄膜を通過するなどがわかった。
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*; et al.
no journal, ,
重水素薄膜標的にミュオンを入射すると、ミュオン分子を形成する。分子内核融合後に放出されたミュオン(再生ミュオン)は、低速ミュオンビーム開発にとって重要である。本研究では、同軸輸送管を利用して再生ミュオンを輸送する実験に対応して、散乱ミュオン,減速後ミュオンのエネルギー分布、及び崩壊電子による制動放射線や中性子によるバックグラウンド放射線を数値シミュレーションによって解析した。
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*; et al.
no journal, ,
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。
池本 恵*; 染川 純*; 根木 新太*; 小西 蓮*; 中島 良太*; 奥津 賢一*; 木野 康志*; 山下 琢磨*; 岡田 信二*; 佐藤 元泰*; et al.
no journal, ,
加速器で生成したをSi薄膜で減速し、静電場で減速・収束してミュオンビームを高品質化する研究を進めている。本研究では、数MeVのを厚さ0.5mmのSi板に入射し、数keV程度に減速されたを静電的に引き出す実験の数値シミュレーションを荷電粒子軌道ソフトウェア(SIMION)で行った。ミュオンの発射位置が少しずれるだけで、輸送管の終端までの飛行時間や輸送効率が変化することから、ミュオンの輸送過程が初期条件に鋭敏であることが示唆された。