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論文

Transverse asymmetry of individual $$gamma$$ rays in the $$^{139}$$La($$overrightarrow{n},gamma$$)$$^{140}$$La reaction

奥泉 舞桜*; Auton, C. J.*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 猪野 隆*; 石崎 貢平*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; et al.

Physical Review C, 111(3), p.034611_1 - 034611_6, 2025/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.111.034611
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Nuclear)

The observed enhancement of Parity Violation in the vicinity of p-wave compound nuclear resonances for a variety of medium-heavy nuclei can be understood using the sp-mixing model. The sp-mixing model predicts several neutron energy-dependent angular correlations between the spin and momentum of neutron and $$gamma$$-ray emitted from (n,$$gamma$$) reactions. In this work, the correlation term $$overrightarrow{sigma_textrm{n}}cdot(overrightarrow{k_textrm{n}}timesoverrightarrow{k_gamma})$$ in the $$^{139}$$La($$overrightarrow{n}$$,$$gamma$$)$$^{140}$$La$$^ast$$ reaction was measured precisely and a significant transverse asymmetry was found in the transition to the excited states of $$^{140}$$La.

論文

Circular polarization measurement for individual gamma rays in capture reactions with intense pulsed neutrons

遠藤 駿典; 安部 亮太*; 藤岡 宏之*; 猪野 隆*; 岩本 修; 岩本 信之; 河村 しほり*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 小林 龍珠*; et al.

European Physical Journal A, 60(8), p.166_1 - 166_10, 2024/08

https://doi.org/10.1140/epja/s10050-024-01392-6
 被引用回数：2 パーセンタイル：74.11(Physics, Nuclear)

Measurements of $$gamma$$-ray circular polarization emitted from neutron capture reactions provide valuable information for nuclear physics studies. The spin and parity of excited states can be determined by measuring the circular polarization from polarized neutron capture reactions. Furthermore, the $$gamma$$-ray circular polarization in a neutron capture resonance is crucial for studying the enhancement effect of parity nonconservation in compound nuclei. The $$gamma$$-ray circular polarization can be measured using a polarimeter based on magnetic Compton scattering. A polarimeter was constructed, and its performance indicators were evaluated using a circularly polarized $$gamma$$-ray beam. Furthermore, as a demonstration, the $$gamma$$-ray circular polarization was measured in $$^{32}$$S(n,$$gamma$$)$$^{33}$$S reactions with polarized neutrons.

論文

Spin dependence in the $$p$$-wave resonance of $$^{139}$$$overrightarrow{textrm{La}}$+$overrightarrow{n}$

奥平 琢也*; 中部 倫太郎*; Auton, C. J.*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; Gudkov, V.*; 井出 郁央*; 猪野 隆*; 石角 元志*; 神原 理*; et al.

Physical Review C, 109(4), p.044606_1 - 044606_9, 2024/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.109.044606
 被引用回数：2 パーセンタイル：74.11(Physics, Nuclear)

We measured the spin dependence in a neutron-induced p-wave resonance by using a polarized epithermal neutron beam and a polarized nuclear target. Our study focuses on the 0.75 eV $$p$$-wave resonance state of $$^{139}$$La+n, where largely enhanced parity violation has been observed. We determined the partial neutron width of the $$p$$-wave resonance by measuring the spin dependence of the neutron absorption cross section between polarized $$^{139}$$La and polarized neutrons. Our findings serve as a foundation for the quantitative study of the enhancement effect of the discrete symmetry violations caused by mixing between partial amplitudes in the compound nuclei.

論文

High sensitivity of a future search for effects of $$P$$-odd/$$T$$-odd interactions on the 0.75 eV $$p$$-wave resonance in $$overrightarrow{n}$$+$$^{139}overrightarrow{textrm{La}}$$ forward transmission determined using a pulsed neutron beam

中部 倫太郎*; Auton, C. J.*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; Gudkov, V.*; 広田 克也*; 井出 郁央*; 猪野 隆*; 石角 元志*; 神原 理*; et al.

Physical Review C, 109(4), p.L041602_1 - L041602_4, 2024/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.109.L041602
 被引用回数：1 パーセンタイル：18.90(Physics, Nuclear)

Neutron transmission experiments can offer a new type of highly sensitive search for time-reversal invariance violating (TRIV) effects in nucleon-nucleon interactions via the same enhancement mechanism observed for large parity violating (PV) effects in neutron-induced compound nuclear processes. In these compound processes, the TRIV cross-section is given as the product of the PV cross-section, a spin-factor $$kappa$$, and a ratio of TRIV and PV matrix elements. We determined $$kappa$$ to be 0.59 $$pm$$ 0.05 for $$^{139}$$La+n using both (n, $$gamma$$) spectroscopy and ($$overrightarrow{n}$$+$$^{139}overrightarrow{textrm{La}}$$) transmission. This result quantifies for the first time the high sensitivity of the $$^{139}$$La 0.75 eV $$p$$-wave resonance in a future search for $$P$$-odd/$$T$$-odd interactions in ($$overrightarrow{n}$$+$$^{139}overrightarrow{textrm{La}}$$) forward transmission.

論文

Angular distribution of $$gamma$$ rays from a neutron-induced $$p$$-wave resonance of $$^{132}$$Xe

奥平 琢也*; 谷 結以花*; 遠藤 駿典; Doskow, J.*; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 亀田 健斗*; 木村 敦; 北口 雅暁*; Luxnat, M.*; et al.

Physical Review C, 107(5), p.054602_1 - 054602_7, 2023/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.107.054602
 被引用回数：5 パーセンタイル：73.96(Physics, Nuclear)

$$s$$波共鳴と$$p$$波共鳴の混合に起因するParity violationの増幅が観測されている$$^{131}$$Xe+nにおける3.2eV共鳴からのガンマ線の中性子エネルギーに依存する角度分布を測定した。$$p$$波共鳴からのガンマ線の遷移を同定し、1807keVの終状態に遷移する7132keVガンマ線の角度分布を評価した。この角度分布は$$s$$波共鳴と$$p$$波共鳴の干渉による結果と考えられており、複合核におけるParity violationの増幅メカニズムの理解に役立つ。

論文

Measurement of the transverse asymmetry of $$gamma$$ rays in the $$^{117}$$Sn($$n,gamma$$)$$^{118}$$Sn reaction

遠藤 駿典; 奥平 琢也*; 安部 亮太*; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 奥 隆之; 酒井 健二; 嶋 達志*; et al.

Physical Review C, 106(6), p.064601_1 - 064601_7, 2022/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.106.064601
 被引用回数：7 パーセンタイル：71.48(Physics, Nuclear)

熱外中性子入射により形成される複合核において観測された、空間反転対称性の破れの大きな増幅は、今のところ複合核状態の入射チャネルにおけるパリティの異なる部分波の混合の結果として説明されている。さらに時間反転対称性の破れも同様のメカニズムで増幅されることが示唆されている。この入射チャネルにおける混合は、複合核共鳴から放出される個々のガンマ線のエネルギー依存なスピン-角相関を引き起こす。本研究ではJ-PARC・MLF・ANNRIにて偏極熱外中性子ビームを用い、$$^{117}$$Sn($$n,gamma$$)$$^{118}$$Sn反応におけるガンマ線強度分布が、中性子の偏極方向に依存することを確認した。

論文

Angular distribution of $$gamma$$ rays from the $$p$$-wave resonance of $$^{118}$$Sn

古賀 淳*; 高田 秀佐*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 石崎 貢平*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 新實 裕大*; 奥平 琢也*; et al.

Physical Review C, 105(5), p.054615_1 - 054615_5, 2022/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.105.054615
 被引用回数：7 パーセンタイル：71.48(Physics, Nuclear)

J-PACR MLFのパルス中性子源及びBL04 ANNRIに設置されたゲルマニウム検出器を用いて、$$^{117}$$Sn(n,$$gamma$$)反応により生じるガンマ線の中性子エネルギー依存する角度分布を測定した。$$^{117}$$Snの複合核状態から$$^{118}$$Snの基底状態への遷移で発生する9327keVのガンマ線に関して、角度によって1.33eVの$$p$$波共鳴の形状が変わることが明らかに確認できた。この共鳴の低エネルギー側の積分値と高エネルギー側の積分値をそれぞれ$$N_{L}, N_{H}$$で表したとき、非対称性$$A_{LH}=(N_{L}-N_{H})/(N_{L}+N_{H})$$は$$A$$cos$$theta_{gamma}+B$$という角度依存をし、それぞれのパラメータ値が$$A=0.394pm0.073$$、$$B=0.118pm0.029$$であることがわかった。

論文

Energy-dependent angular distribution of individual $$gamma$$ rays in the $$^{139}$$La($$n, gamma$$)$$^{140}$$La$$^{ast}$$ reaction

奥平 琢也*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 石崎 貢平*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 新實 裕大*; 酒井 健二; et al.

Physical Review C, 104(1), p.014601_1 - 014601_6, 2021/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.104.014601
 被引用回数：7 パーセンタイル：63.10(Physics, Nuclear)

Neutron energy-dependent angular distributions were observed for individual $$gamma$$ rays from the 0.74 eV $$p$$-wave resonance of $$^{139}$$La+$$n$$ to several lower excited states of $$^{140}$$La. The $$gamma$$-ray signals were analyzed in a two dimensional histogram of the $$gamma$$-ray energy, measured with distributed germanium detectors, and neutron energy, determined with the time-of-flight of pulsed neutrons, to identify the neutron energy dependence of the angular distribution for each individual $$gamma$$ rays. The angular distribution was also found for a photopeak accompanied with a faint $$p$$-wave resonance component in the neutron energy spectrum. Our results can be interpreted as interference between $$s$$- and $$p$$-wave amplitudes which may be used to study discrete symmetries of fundamental interactions.

論文

Transverse asymmetry of $$gamma$$ rays from neutron-induced compound states of $$^{140}$$La

山本 知樹*; 奥平 琢也; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 広田 克也*; 猪野 隆*; 石崎 貢平*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; et al.

Physical Review C, 101(6), p.064624_1 - 064624_8, 2020/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.101.064624
 被引用回数：18 パーセンタイル：84.46(Physics, Nuclear)

An sp-mixing model, which describes a compound nuclear reaction by mixing partial waves, predicts a correlation term in this reaction. The correlation term $$sigma_n$$ $$cdot$$ ($$k_n$$ $$times$$ $$k_gamma$$) in the $$^{139}$$La(n,$$gamma$$) reaction has been studied by measuring $$gamma$$-ray and neutron energies utilizing epithermal polarized neutrons and germanium detectors. The transverse asymmetry for single $$gamma$$-ray transition was measured to be 0.60 $$pm$$ 0.19 in the p-wave resonance.

論文

Measurement of the angular distribution of $$gamma$$-rays after neutron capture by $$^{139}$$La for a T-violation search

奥平 琢也; 清水 裕彦*; 北口 雅暁*; 広田 克也*; Haddock, C. C.*; 伊藤 維久也*; 山本 知樹*; 遠藤 駿典*; 石崎 貢平*; 佐藤 匠*; et al.

EPJ Web of Conferences, 219, p.09001_1 - 09001_6, 2019/12

https://doi.org/10.1051/epjconf/201921909001

原子核が熱外中性子を共鳴吸収する反応において、弱い相互作用起因のパリティ対称性の破れが核子間相互作用の最大10$$^{6}$$倍増幅される現象が観測されている。この反応では時間反転対称性の破れにも同様の増幅効果があることが理論的に予言されており、全く新しい手法で未知の時間反転対称性の破れを世界最高感度で探索できる可能性がある。しかし、その増幅率は全ての核種で未知であり、この手法がもつ可能性を具体的に議論できていなかった。本研究ではJ-PARC, MLF, BL04のGe検出器群を用いて、$$^{139}$$La(n,$$gamma$$)反応の角度分布測定を行い、世界で初めて$$^{139}$$Laで時間反転対称性の破れの増幅率を求めることに成功した。この結果を用いて、実験に必要な測定時間を見積もると、偏極率40%のLa核偏極技術、偏極率70%, 79atm・cmの$$^3$$He Spin Filterを用意すれば、1.4日の測定で世界最高感度で時間反転対称性の破れ探索実験が可能であることが判明した。現在原子力機構では高性能な$$^3$$He Spin Filterの開発を行なっており、本発表では$$gamma$$線の角度分布測定の結果、及び共用ビームラインに適用するための$$^3$$He Spin Filterの開発の現状について発表する。

論文

Angular distribution of $$gamma$$ rays from neutron-induced compound states of $$^{140}$$La

奥平 琢也*; 高田 秀佐*; 広田 克也*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 長元 孝介*; 中尾 太郎*; 岡田 晏珠*; 酒井 健二; et al.

Physical Review C, 97(3), p.034622_1 - 034622_15, 2018/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.97.034622
 被引用回数：18 パーセンタイル：77.96(Physics, Nuclear)

The angular distribution of individual $$gamma$$ rays, emitted from a neutron-induced compound-nuclear state via radiative capture reaction of $$^{139}$$La$$(n,gamma)$$ has been studied as a function of incident neutron energy in the epithermal region by using germanium detectors. An asymmetry $$A_{LH}$$ was defined as $$frac{N_{L}-N_{H}}{N_{L}+N_{H}}$$, where $$N_L$$ and $$N_H$$ are integrals of low- and high-energy region of a neutron resonance respectively, and we found that $$A_{LH}$$ has the angular dependence of $$(A cos theta_{gamma} + B)$$, where $$theta_{gamma}$$ is the emitted angle of $$gamma$$ rays, with $$A =- 0.3881 pm 0.0236$$ and $$B =- 0.0747 pm 0.0105$$ in 0.74-eV p-wave resonance. This angular distribution was analyzed within the framework of interference between s- and p-wave amplitudes in the entrance channel to the compound-nuclear state, and it is interpreted as the value of the partial p-wave neutron width corresponding to the total angular momentum of the incident neutron combined with the weak matrix element, in the context of the mechanism of enhanced parity-violating effects. Additionally, we use the result to quantify the possible enhancement of the breaking of time-reversal invariance in the vicinity of the p-wave resonance.

論文

Characterization of germanium detectors for the measurement of the angular distribution of prompt $$gamma$$-rays at the ANNRI in the MLF of the J-PARC

高田 秀佐*; 奥平 琢也*; 後藤 文也*; 広田 克也*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 古賀 淳*; 中尾 太郎*; 酒井 健二; 清水 裕彦*; et al.

Journal of Instrumentation (Internet), 13(2), p.P02018_1 - P02018_21, 2018/02

https://doi.org/10.1088/1748-0221/13/02/P02018
 被引用回数：8 パーセンタイル：34.38(Instruments & Instrumentation)

In this study, the germanium detector assembly, installed at the Accurate Neutron Nuclear Reaction measurement Instruments (ANNRI) in the Material and Life Science Facility (MLF) operated by the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC), has been characterized for extension to the measurement of the angular distribution of individual $$gamma$$-ray transitions from neutron-induced compound states. We have developed a Monte Carlo simulation code using the GEANT4 toolkit, which can reproduce the pulse-height spectra of $$gamma$$-rays from radioactive sources and (n,$$gamma$$) reactions. The simulation is applicable to the measurement of $$gamma$$-rays in the energy region of 0.5-11.0 MeV.

口頭

Pd同位体のeV中性子捕獲反応における即発$$gamma$$線測定

吉川 大幹*; 安部 亮太*; 石崎 貢平*; 伊東 佑起*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 木村 敦; et al.

no journal, , 

複合核共鳴反応では、弱い相互作用の効果により空間反転対称性(P)が破れており、その破れが最大10%程度まで増幅される場合がある。この増幅効果は、ランダム行列理論に立脚する統計模型を用いて説明される。この模型では、準位密度と遷移行列要素をそれぞれ$$N$$と$$W$$とした場合、$$Wpropto1/sqrt{N}$$の関係が期待されるが、従来の$$W$$の測定精度はこの関係の検証には不十分である。本研究では、$$W$$に対して$$N$$依存性が顕著な領域に属するPd同位体に着目し$$W$$の高精度化を目指している。$$W$$は、Pの破れとそれに寄与する共鳴の部分幅$$x$$の値から実験的に導出可能である。まず$$x$$を導出するため、Pd同位体のp波共鳴からの即発$$gamma$$線の測定を行った。$$^{108}$$Pdについては、すでに予備的な結果を得ており、前回の物理学会で報告した。同様に、$$^{105}$$Pdの3.91eVおよび$$^{110}$$Pdの5.19eVのp波共鳴からの即発$$gamma$$線も測定したが、共鳴断面積が$$^{108}$$Pdの2.96eV p波共鳴に比べ$$1/100$$ほど小さく、また断面積がこれらp波共鳴に比べ約$$10^4$$倍大きい$$^{108}$$Pdの32.98eVのs波共鳴の影響によりdead timeが検出器に生じるため、高計数率測定が出来ず十分な統計を得られなかった。そこで現在は、標的と同種の試料を上流側に設置し、s波共鳴近傍のエネルギーを持つ中性子を減衰させp波の統計を稼ぐ手法やS/N比を大幅に改善できる同時計数測定の準備を進めている。

口頭

$$^{139}$$La(n,$$gamma$$)$$^{140}$$La反応により生じるガンマ線の円偏光度の測定

遠藤 駿典; 奥平 琢也*; 亀田 健斗*; 河村 しほり*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 酒井 健二; 嶋 達志*; 清水 裕彦*; 高田 秀佐*; et al.

no journal, , 

複合核を介する過程では、空間反転対称性の破れが陽子陽子散乱と比較して、最大で約$$10^{6}$$倍程度増幅することが実験的に確認されている。この現象はパリティの異なるs波共鳴とp波共鳴の干渉によって生じるとされており、s-p混合モデルと呼ばれている。s-p混合モデルに基づけば時間反転対称性も複合核過程を介すことで増幅されることが示唆されており、複合核過程を介する反応を用いた時間反転対称性の破れの探索研究が進められている。しかしながらs-p混合モデルは未だ実験的に検証されていないため、我々はs-p混合モデルにより予言される中性子捕獲反応により生じるガンマ線の角相関項の測定を行い、モデルとの比較により検証を行うことを目指している。角相関項の一つにp波近傍において放出されるガンマ線の円偏光度に非対称性があることを予言する項があり、この項の測定を目指してJ-PARC・MLF・ANNRIにて$$^{139}$$La(n,$$gamma$$)$$^{140}$$La反応で生じるガンマ線の円偏光度の測定を行った。

口頭

Current status for the search of time-reversal symmetry violation using compound nuclear reactions

遠藤 駿典; 木村 敦; 清水 裕彦*; 藤岡 宏之*; 井出 郁央*; 酒井 健二; 亀田 健斗*; 北口 雅暁*; 飯沼 昌隆*; 河村 しほり*; et al.

no journal, , 

The large enhancement of parity-violation of the weak interaction was found in nuclear reactions for several nuclei. The enhancement is explained as the mixing of parity-unfavored partial amplitudes in the entrance channel of the compound sates, s-p mixing. It is proposed that the time-reversal symmetry violation is also enhanced in compound nuclei by the same mechanism. We are preparing the time-reversal violation search based on this new approach. The time-reversal violation can be obtained by measuring the neutron spin behavior in compound nuclei using polarized neutron beam and polarized nuclear target. In parallel with the development of these instruments, we conduct precise measurements of compound nuclear reactions in J-PARC MLF. The enhancement factor of time-reversal violation can be estimated by measuring the angular correlation terms of (n,$$gamma$$) reactions according to the s-p mixing theory. We have measured the several correlation terms for several nuclei, such as $$^{139}$$La, $$^{117}$$Sn, and $$^{131}$$Xe, which are candidates of the target nuclei in the time-reversal violation search. Furthermore, we have already started the experiments with the polarized neutron beam and the polarized target. In this presentation, we will introduce the current status of the preparation for the search of time-reversal violation.

口頭

Measurement of spin-angular correlation terms in neutron induced reactions for search of time-reversal violation

遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 井出 郁央*; 飯沼 昌隆*; 伊東 佑起*; 亀田 健斗*; 河村 しほり*; 木村 敦; 北口 雅暁*; 奥 隆之; et al.

no journal, , 

複合核反応において空間反転対称性の破れが陽子陽子散乱反応と比較して、最大で約10$$^6$$倍程度増幅する ことが実験的に確認されている。これと同様の原理で時間反転対称性の破れも増幅することが示唆されており、我々は複合核反応を用いて、標準模型を超える時間反転対称性の破れの探索を計画している。近年はJ-PARC・MLF・ANNRIにて、中性子入射反応におけるスピン-角相関項の測定を行い、時間反転対称性の破れの増幅度の評価や、増幅理論の実験的検証を進めている。本講演ではこれら相関項測定の結果及び現状を中心に、最近の成果と今後の展望を紹介する。

口頭

$$^{139}$$Laを用いた複合核共鳴反応におけるパリティ非保存量の終状態依存性の測定

後藤 優*; 伊東 佑起*; 井出 郁央*; 猪野 隆*; 遠藤 駿典; 奥 隆之; 奥平 琢也*; 奥泉 舞桜*; 亀田 健斗*; 河村 しほり*; et al.

no journal, , 

$$^{139}$$La, $$^{131}$$Xe, $$^{117}$$Snなどの原子核が中性子を共鳴吸収し複合核状態を形成する反応において、空間反転対称性の破れが大幅に増幅される現象が観測されている。この増幅効果を用いて時間反転対称性の破れを高感度で探索する実験が計画されており、増幅機構の解明が急務である。複合核モデルの検証を目的として、我々は2023年5月に$$^{139}$$Laと中性子の反応における空間反転非保存量の終状態依存性の測定を行った。本発表ではその解析結果を発表する。

口頭

中性子透過実験を用いた時間反転対称性の破れにおける到達可能な探索感度

中部 倫太郎*; 遠藤 駿典; 藤岡 宏之*; 井出 郁央*; 猪野 隆*; 河村 しほり*; 北口 雅暁*; 小林 龍珠*; 奥 隆之; 奥平 琢也*; et al.

no journal, , 

低エネルギー中性子と原子核の反応では、複合核共鳴を経由することにより大きな空間反転対称性の破れが観測されている実験事実がある。それと同様の機構が働くならば、時間反転対称性の破れが高感度に探索できる可能性がある。入射中性子エネルギー0.75eVのp波共鳴に対して大きな空間反転対称性の破れが観測されている$$^{139}$$Laを標的とした、中性子透過実験による時間反転対称性の破れの到達可能な探索感度について報告する。

口頭

$$^{139}$$La(n,$$gamma$$)$$^{140}$$La反応のガンマ線の円偏光測定による$$^{140}$$La励起状態のスピンの測定

遠藤 駿典; 奥平 琢也*; 奥泉 舞桜*; 河村 しほり*; 北口 雅暁*; 木村 敦; 小林 龍珠; 嶋 達志*; 清水 裕彦*; 高田 秀佐*; et al.

no journal, , 

原子核が中性子を吸収して形成する複合核を介する反応過程では、空間反転対称性の破れが、基本的な粒子同士の反応である陽子-陽子散乱に比べ、最大で約$$10^6$$倍増幅することが実験的に確認されている。これと同様の原理で時間反転対称性も複合核過程を介すことで増幅されることが示唆されており、我々はこのモデルに基づき、未だ発見されていない素粒子標準模型を超える時間反転対称性の破れの探索を目指している。この増幅モデルはs-p混合モデルで説明できるとされているが、実験的な検証はされていない。s-p混合モデルは中性子捕獲反応の角相関を定式化するが、その計算にはガンマ線放出後の終状態、つまり励起状態のスピンの値が必要である。したがって本研究では精密な理論検証のために、偏極熱中性子を照射した際に、$$^{139}$$La(n,$$gamma$$)$$^{140}$$La反応から放出されるガンマ線の円偏光度の測定を行うことにより、$$^{140}$$La励起状態のスピンを測定した。

口頭

Advanced sample environment for neutron scattering at JRR-3; A Cryogen-free horizontal magnetic field system

田端 千紘; 高田 秀佐*; 下条 豊; 大河原 学*; 池田 陽一*; 猪野 隆*; 河村 聖子; 奥 隆之; 藤田 全基*; 金子 耕士

no journal, , 

Neutron scattering is a powerful tool to investigate magnetism, and its capabilities are enhanced when combined with a magnetic field, allowing for deeper insights into magnetic materials. Traditionally, such experiments use a vertical field magnet on a triple-axis spectrometer to explore wide Q-omega space at high magnetic fields. However, horizontal field magnets are less common due to limitations like lower maximum fields and restricted access in the horizontal scattering plane. Despite these challenges, there is growing interest in horizontal-field magnets for studying complex magnetic structures, such as topological spin textures, and for unique applications with polarized neutrons, like separating nuclear and magnetic components or detecting magnetic chirality. We have introduced a new horizontal-field system for neutron scattering that features an HTC superconducting magnet and a cryogen-free VTC. The 3T magnet, designed by HTS-110, accommodates a 3He spin filter with a low fringe field and a 60-degree horizontal window for polarization channel px measurements. The VTC fits the magnet's bore and shares sample space with existing VTCs at JRR-3, enabling shared use of sample sticks and 3He inserts. This system provides horizontal fields up to 3 T, temperatures down to 0.3 K, and compatibility with the chopper spectrometer at MLF, J-PARC, for future testing.

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