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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

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。

論文

Online full two-dimensional imaging of pulsed muon beams at J-PARC MUSE using a gated image intensifier

伊藤 孝; 豊田 晃久*; 髭本 亘; 田島 美典*; 松田 恭幸*; 下村 浩一郎*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 754, p.1 - 9, 2014/08

 被引用回数:4 パーセンタイル:51.53(Instruments & Instrumentation)

A new muon beam profile monitor (MBPM) was developed to diagnose pulsed muon beams in J-PARC MUSE, mainly composed of a scintillation screen, a gated image intensifier (II), and a cooled CCD camera. The MBPM was designed to be compact so that it could be inserted into the bore of the $$mu$$SR spectrometer in the D1 area and used concurrently. The spatial resolution of the MBPM was evaluated to be in the range from one to two line-pair/mm, depending on II gain. Such high-resolution muon beam profiles were obtained online for a positive muon beam with a kinetic energy of $$sim$$ 4 MeV. The contribution from decay positrons was significantly reduced owing to II gating. The linearity of the MBPM was evaluated on the bases of the number of decay positrons monitored by the $$mu$$SR spectrometer. A linear response within five percent deviations was confirmed over more than two orders of magnitude. In addition, 3D imaging capability, use in vacuum, and immunity against moderate magnetic fields were demonstrated.

口頭

Development of a high-resolution beam imaging system for pulsed muon beams

伊藤 孝; 豊田 晃久*; 髭本 亘; 田島 美典*; 松田 恭幸*; 下村 浩一郎*

no journal, , 

パルスミュオンビームを用いる実験では、大量のミュオンがその寿命よりも短い時間内に標的にやってくるため、ミュオン1個毎の$$mu-e$$崩壊を識別することは不可能である。このため、標的外に止まったミュオンの崩壊イベントを識別してリジェクトするという、連続状ビームに対してよく用いられる方法は使えない。よって、パルスミュオンビームによる実験では、ビームを標的に対し効率よく照射することが求められる。これを実現するためには、標的周辺の詳細なビームプロファイルをオンラインで測定し、ビームチューニングにフィードバックする必要がある。このためのビームプロファイルモニタには、高空間分解能とリアルタイム性が要求される。我々は、J-PARCミュオン科学実験施設の$$mu$$SR分光器との共存を考慮して、新たにコンパクトなミュオンビームプロファイルモニタを開発した。ミュオンビームがシンチレータに入射した際に発生したシンチレーション光を撮像することによりビームプロファイルを得る。イメージインテンシファイアを用いて光学像を増強することにより、明瞭なビームプロファイルが数十秒という短時間で得られた。

口頭

イメージインテンシファイアを用いたミュオンビームプロファイルモニタの開発

伊藤 孝; 豊田 晃久*; 髭本 亘; 田島 美典*; 松田 恭幸*; 下村 浩一郎*

no journal, , 

パルスミュオンビームを用いる実験では、大量のミュオンがその寿命よりも短い時間内に標的にやってくるため、ミュオン1個毎の$$mu e$$崩壊を識別することは不可能である。このため、標的外に止まったミュオンの崩壊イベントを識別してリジェクトするという、連続状ビームに対してよく用いられる方法は使えない。よって、パルスミュオンビームによる実験では、ビームを標的に対し効率よく照射することが求められる。これを実現するためには、標的周辺の詳細なビームプロファイルをオンラインで測定し、ビームチューニングにフィードバックする必要がある。このためのビームプロファイルモニタには、高空間分解能とリアルタイム性が要求される。我々は、J-PARCミュオン科学実験施設の$$mu$$SR分光器との共存を考慮して、新たにコンパクトなミュオンビームプロファイルモニタを開発した。このプロファイルモニタは、プラスチックシンチレータ、ゲートイメージインテンシファイア(ゲートII)、および冷却CCDカメラを主要コンポーネントとし、ミュオンビームがシンチレータに入射した際に発生したシンチレーション光を撮像することによりビームプロファイルを得る。ゲートIIによって光学像を増強することにより、明瞭なビームプロファイルが約20秒という短時間で得られた。

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