ミューオン・電子転換過程探索に関する革新的な実験方法の研究

探索μ子/电子转换过程的创新实验方法研究

• 批准号: 21654034
• 负责人: 青木 正治
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21654034/
• 关键词: ミューオン; ミューオン・電子転換過程; レプトン・フレーバ非保存; J-PARC

ミューオン電子転換過程は、超対称性シーソー理論などにおいて10^<-14>程度の頻度で観測できる可能性が示唆されている。ミューオンの異常磁気モーメント測定からも、10^<-14>レベルでミューオン電子転換過程が起る可能性が指摘されている。これは、素粒子の標準理論を超えたTeV領域の物理現象であり、発見されれば宇宙・素粒子の研究に大きなインパクトを与える。本研究の目的は、プロダクションターゲット中に生成されるミューオニックアトムから直接放出される電子を測定することによってミューオン・電子過程の探索を行う実験方法の開発を行うことにある。本年度は、J-PARC MLFで行う実験のデザインを具体的に行った。まず、カナダ国TRIUMF研究所と協力して、大立体角新設ビームライン(Hライン)のコンセプトを確立した。本ビームラインは多様な用途に使用する事ができるように設計されており、ミューオンg-2測定実験等、他のミューオン物理とのシナジーが大きい提案とすることができた。また、J-PARC MUSEグループとの共同研究において、プロダクションターゲットとしてシリコンカーバイドを使用する事に思い至った。プロンプトキッカーや検出器のデザインも行い、その結果をJ-PARC実験プロポーザル(P41)として提案した。また、KEK物構研S型課題としても申請を行った。いずれの審査委員会においても、本実験提案の物理的な意義などに対して非常に高い評価を得る事ができた。加速器からのパルス陽子ビームの時間構造に関しても、J-PARC RCS加速器グループと共同で測定を進める事ができた。これまでの測定では、本実験に必要とされるプロトンビーム時間構造の達成は可能であるとの感触を得ている。これに関しては引き続き研究を進める予定である。

已经提出，在超对称跷跷板理论中，可以在约10^-14的频率处观察到μ子-电子转换过程。 μ子反常磁矩的测量也指出了μ子-电子转换过程发生在10^<-14>能级的可能性。这是一种超出基本粒子标准理论的TeV区域物理现象，如果被发现，将对宇宙和基本粒子的研究产生重大影响。本研究的目的是开发一种实验方法，通过测量生产目标中产生的μ子原子直接发射的电子来探索μ子电子过程。今年，我们专门设计了在 J-PARC MLF 进行的实验。首先，我们与加拿大TRIUMF研究所合作，建立了新型大立体角光束线（H线）的概念。该光束线被设计用于多种目的，我们能够提出与其他μ子物理学（例如μ子g-2测量实验）具有巨大协同作用的提案。此外，在与J-PARC MUSE小组的联合研究中，我们提出了使用碳化硅作为生产靶材的想法。我们还设计了一个提示踢球器和一个检测器，并将结果作为 J-PARC 实验提案 (P41) 提出。我们还提交了KEK材料科学研究所S型项目的申请。两个审查委员会都对这个实验提案的物理意义给予了很高的评价。我们还能够与 J-PARC RCS 加速器组联合测量来自加速器的脉冲质子束的时间结构。从迄今为止的测量来看，我们认为有可能实现该实验所需的质子束时间结构。我们计划继续这方面的研究。

项目成果

Rare Decays

• 发表时间: 2017-10
• 作者: K. Chen

A New Idea of the Experiment Searching for μ-e Conversion --DeeMe--

寻找μ-e转换实验的新思路--DeeMe--

• 发表时间: 2010
• 作者: D.Hilhorst;M.Mimura;H.Ninomiya;俣野博;俣野博;俣野博;俣野博;Masaharu Aoki;俣野博;Masaharu Aoki;俣野博;Masaharu Aoki;俣野博;Masaharu Aoki
• 通讯作者: Masaharu Aoki

ミュオン原子生成率測定とμ-e変換実験に向けた新たな提案

μ子原子生产率测量和μ-e转换实验的新提议

• 发表时间: 2010
• 作者: K. Homma;D. Habs;T. Tajima;Masaharu Aoki;舟木直久;Y. Fujii and K. Homma;舟木直久;青木正治
• 通讯作者: 青木正治

DeeMe, yet another experiment searching for μ-e conversion

DeeMe，另一个寻找 μ-e 转换的实验

• 发表时间: 2010
• 作者: K. Homma;D. Habs;T. Tajima;Masaharu Aoki
• 通讯作者: Masaharu Aoki

A New Idea of an Experimental Search for μ-e Conversion

μ-e转换实验探索的新思路

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proceedings of Science : "35^<th> International Conference of High Energy Physics (ICHEP 2010)"
• 作者: D.Hilhorst;M.Mimura;H.Ninomiya;俣野博;俣野博;俣野博;俣野博;Masaharu Aoki
• 通讯作者: Masaharu Aoki