研究者詳細 - 北口　雅暁

2024/04/12 更新

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　研究活動

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論文
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科研費

　教育活動

　社会貢献

◆

社会貢献活動

2024/04/12 更新

写真a

キタグチ　マサアキ

北口　雅暁

KITAGUCHI Masaaki

所属

素粒子宇宙起源研究所現象解析研究部門准教授

大学院担当

大学院理学研究科

連絡先

メールアドレス

学位 1

博士（理学）（ 2004年5月京都大学）

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研究キーワード 3

素粒子物理学
原子核物理
中性子光学

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研究分野 1

自然科学一般 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする実験

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経歴 6

名古屋大学素粒子宇宙起源研究所現象解析研究部門准教授

2019年10月 - 現在
名古屋大学現象解析研究センターフレーバー物理学部門准教授

2013年4月 - 2019年9月
名古屋大学大学院理学研究科素粒子宇宙物理学専攻素粒子物理学准教授

2013年2月 - 2013年3月
名古屋大学素粒子宇宙起源研究所准教授

2013年2月
京都大学原子炉実験所粒子線基礎物性研究部門助教

2004年11月 - 2013年1月

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国名：日本国
京都大学原子炉実験所粒子線基礎物性研究部門助教

2004年11月 - 2013年1月

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学歴 3

京都大学理学研究科物理学・宇宙物理学専攻

1999年4月 - 2004年5月

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国名：日本国
京都大学理学研究科物理学・宇宙物理学専攻

1999年4月 - 2004年5月

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国名：日本国
京都大学理学研究科物理学・宇宙物理学専攻

1999年4月 - 2004年5月

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国名：日本国

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所属学協会 4

日本物理学会
日本中性子科学会
日本中性子科学会
日本物理学会

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委員歴 6

日本中性子科学会庶務幹事

2017年4月 - 2019年3月

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団体区分：学協会
The Japanese Society of Neutron Science Executive secretary for general affairs

2017年4月 - 2019年3月

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団体区分：学協会
日本中性子科学会庶務幹事

2017年4月 - 2019年3月

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団体区分：学協会
NOP2017現地実行委員会現地実行委員長

2017年1月 - 2018年11月

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団体区分：その他
NOP2017 Local Organizing Committee Chair

2017年1月 - 2018年11月

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団体区分：その他
NOP2017現地実行委員会現地実行委員長

2017年1月 - 2018年11月

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団体区分：その他

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受賞 1

日本中性子科学会奨励賞

2005年12月日本中性子科学会

北口雅暁

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論文 93

A neutron detector with submicron spatial resolution using fine-grained nuclear emulsion 査読有り

Naganawa N., Awano S., Hino M., Hirose M., Hirota K., Kawahara H., Kitaguchi M., Mishima K., Nagae T., Shimizu H. M., Tasaki S., Umemoto A.

NEUTRON IMAGING FOR APPLICATIONS IN INDUSTRY AND SCIENCE 88 巻頁： 224 - 230 2017年

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

DOI： 10.1016/j.phpro.2017.06.031

Web of Science
Improved Measurements of Muonic Helium Ground-State Hyperfine Structure at a Near-Zero Magnetic Field

Strasser, P; Fukumura, S; Iwai, R; Kanda, S; Kawamura, S; Kitaguchi, M; Nishimura, S; Seo, S; Shimizu, HM; Shimomura, K; Tada, H; Torii, HA

PHYSICAL REVIEW LETTERS 131 巻 ( 25 ) 2023年12月

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DOI： 10.1103/PhysRevLett.131.253003

Web of Science

PubMed
Demonstration of simultaneous measurement of the spin rotation of dynamically-diffracted neutrons from multiple crystal planes using pulsed neutrons

Itoh, S; Fukumura, S; Fujiie, T; Kitaguchi, M; Shimizu, HM

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 1057 巻 2023年12月

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DOI： 10.1016/j.nima.2023.168734

Web of Science
Measurement of the spatial polarization distribution of circularly polarized gamma rays produced by inverse Compton scattering

Taira, Y; Endo, S; Kawamura, S; Nambu, T; Okuizumi, M; Shizuma, T; Omer, M; Zen, HS; Okano, Y; Kitaguchi, M

PHYSICAL REVIEW A 107 巻 ( 6 ) 2023年6月

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DOI： 10.1103/PhysRevA.107.063503

Web of Science
Angular distribution of γ rays from a neutron-induced p-wave resonance of 132Xe

Okudaira, T; Tani, Y; Endo, S; Doskow, J; Fujioka, H; Hirota, K; Kameda, K; Kimura, A; Kitaguchi, M; Luxnat, M; Sakai, K; Schaper, DC; Shima, T; Shimizu, HM; Snow, WM; Takada, S; Yamamoto, T; Yoshikawa, H; Yoshioka, T

PHYSICAL REVIEW C 107 巻 ( 5 ) 2023年5月

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DOI： 10.1103/PhysRevC.107.054602

Web of Science
Characterization of electroless nickel-phosphorus plating for ultracold-neutron storage

Akatsuka, H; Andalib, T; Bell, B; Berean-Dutcher, J; Bernier, N; Bidinosti, CP; Cude-Woods, C; Currie, SA; Davis, CA; Franke, B; Gaur, R; Giampa, P; Hansen-Romu, S; Hassan, MT; Hatanaka, K; Higuchi, T; Gibson, C; Ichikawa, G; Ide, I; Imajo, S; Ito, TM; Jamieson, B; Kawasaki, S; Kitaguchi, M; Klassen, W; Korkmaz, E; Kuchler, F; Lang, M; Lavvaf, M; Lindner, T; Makela, M; Mammei, J; Mammei, R; Martin, JW; Matsumiya, R; Miller, E; Mishima, K; Momose, T; Morawetz, S; Morris, CL; Ong, HJ; O'Shaughnessy, CM; Pereira-Wilson, M; Picker, R; Piermaier, F; Pierre, E; Schreyer, W; Sidhu, S; Stang, D; Tiepo, V; Vanbergen, S; Wang, R; Wong, D; Yamamoto, N

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 1049 巻 2023年4月

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DOI： 10.1016/j.nima.2023.168106

Web of Science
Investigation of neutron imaging applications using fine-grained nuclear emulsion

Muneem, A; Yoshida, J; Ekawa, H; Hino, M; Hirota, K; Ichikawa, G; Kasagi, A; Kitaguchi, M; Muto, N; Mishima, K; Nabi, JU; Nakagawa, M; Naganawa, N; Saito, TR

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 133 巻 ( 5 ) 2023年2月

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DOI： 10.1063/5.0131098

Web of Science
Displacement-noise-free interferometeric gravitational-wave detector using unidirectional neutrons with four speeds 査読有り国際誌

Iwaguchi, S; Nishizawa, A; Chen, YB; Kawasaki, Y; Ishikawa, T; Kitaguchi, M; Yamagata, Y; Wu, B; Shimizu, R; Umemura, K; Tsuji, K; Shimizu, H; Michimura, Y; Kawamura, S

PHYSICS LETTERS A 458 巻 2023年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.physleta.2022.128581

Web of Science
Measurement of the transverse asymmetry of γ rays in the 117Sn(n, γ)118Sn reaction 査読有り国際誌

Endo, S; Okudaira, T; Abe, R; Fujioka, H; Hirota, K; Kimura, A; Kitaguchi, M; Oku, T; Sakai, K; Shima, T; Shimizu, HM; Takada, S; Takahashi, S; Yamamoto, T; Yoshikawa, H; Yoshioka, T

PHYSICAL REVIEW C 106 巻 ( 6 ) 2022年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevC.106.064601

Web of Science
Study on the reusability of fluorescent nuclear track detectors using optical bleaching 査読有り国際誌

Muneem, A; Yoshida, J; Ekawa, H; Hino, M; Hirota, K; Ichikawa, G; Kasagi, A; Kitaguchi, M; Kodaira, S; Mishima, K; Nabi, JU; Nakagawa, M; Sakashita, M; Saito, N; Saito, TR; Wada, S; Yasuda, N

RADIATION MEASUREMENTS 158 巻 2022年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.radmeas.2022.106863

Web of Science
Displacement-noise-free neutron interferometer for gravitational wave detection using a single Mach-Zehnder configuration 査読有り国際誌

Iwaguchi, S; Nishizawa, A; Chen, YB; Kawasaki, Y; Kitaguchi, M; Morimoto, T; Ishikawa, T; Wu, B; Watanabe, I; Shimizu, R; Shimizu, H; Michimura, Y; Kawamura, S

PHYSICS LETTERS A 441 巻 2022年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.physleta.2022.128150

Web of Science
A novel nuclear emulsion detector for measurement of quantum states of ultracold neutrons in the Earth's gravitational field 査読有り国際誌

Muto, N; Abele, H; Ariga, T; Bosina, J; Hino, M; Hirota, K; Ichikawa, G; Jenke, T; Kawahara, H; Kawasaki, S; Kitaguchi, M; Micko, J; Mishima, K; Naganawa, N; Nakamura, M; Roccia, S; Sato, O; Sedmik, RIP; Seki, Y; Shimizu, HM; Tada, S; Umemoto, A

JOURNAL OF INSTRUMENTATION 17 巻 ( 7 ) 2022年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/1748-0221/17/07/P07014

Web of Science
Neutron displacement noise-free interferometer for gravitational-wave detection 査読有り国際誌

Nishizawa, A; Iwaguchi, S; Chen, YB; Morimoto, T; Ishikawa, T; Wu, B; Watanabe, I; Kawasaki, Y; Shimizu, R; Shimizu, H; Kitaguchi, M; Michimura, Y; Kawamura, S

PHYSICAL REVIEW D 105 巻 ( 12 ) 2022年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.105.124017

Web of Science
Angular distribution of γ rays from the <i>p</i>-wave resonance of <SUP>118</SUP>Sn 査読有り国際誌

Koga, J; Takada, S; Endo, S; Fujioka, H; Hirota, K; Ishizaki, K; Kimura, A; Kitaguchi, M; Niinomi, Y; Okudaira, T; Sakai, K; Shima, T; Shimizu, HM; Tani, Y; Yamamoto, T; Yoshikawa, H; Yoshioka, T

PHYSICAL REVIEW C 105 巻 ( 5 ) 2022年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevC.105.054615

Web of Science
Measurement of nuclear spin relaxation time in lanthanum aluminate for development of polarized lanthanum target 査読有り国際誌

Ishizaki, K; Hotta, H; Ide, I; Iinuma, M; Iwata, T; Kitaguchi, M; Kohri, H; Miura, D; Miyachi, Y; Ohta, T; Shimizu, HM; Yoshikawa, H; Yosoi, M

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 1020 巻 2021年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.nima.2021.165845

Web of Science
Pendellosung interferometry probes the neutron charge radius, lattice dynamics, and fifth forces 査読有り国際共著国際誌

Heacock, B; Fujiie, T; Haun, RW; Henins, A; Hirota, K; Hosobata, T; Huber, MG; Kitaguchi, M; Pushin, DA; Shimizu, H; Takeda, M; Valdillez, R; Yamagata, Y; Young, AR

SCIENCE 373 巻 ( 6560 ) 頁： 1239 - + 2021年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1126/science.abc2794

Web of Science

PubMed
Energy-dependent angular distribution of individual γ rays in the <SUP>139</SUP>La(<i>n</i>, γ) <SUP>140</SUP>La* reaction 査読有り国際誌

Okudaira, T; Endo, S; Fujioka, H; Hirota, K; Ishizaki, K; Kimura, A; Kitaguchi, M; Koga, J; Niinomi, Y; Sakai, K; Shima, T; Shimizu, HM; Takada, S; Tani, Y; Yamamoto, T; Yoshikawa, H; Yoshioka, T

PHYSICAL REVIEW C 104 巻 ( 1 ) 2021年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevC.104.014601

Web of Science
New high-sensitivity searches for neutrons converting into antineutrons and/or sterile neutrons at the HIBEAM/NNBAR experiment at the European Spallation Source 査読有り国際共著国際誌

Addazi, A; Anderson, K; Ansell, S; Babu, KS; Barrow, JL; Baxter, DV; Bentley, PM; Berezhiani, Z; Bevilacqua, R; Biondi, R; Bohm, C; Brooijmans, G; Broussard, LJ; Cedercäll, J; Crawford, C; Dev, PSB; DiJulio, DD; Dolgov, AD; Dunne, K; Fierlinger, P; Fitzsimmons, MR; Fomin, A; Frost, MJ; Gardiner, S; Gardner, S; Galindo-Uribarri, A; Geltenbort, P; Girmohanta, S; Golubev, P; Golubeva, E; Greene, GL; Greenshaw, T; Gudkov, V; Hall-Wilton, R; Heilbronn, L; Herrero-Garcia, J; Holley, A; Ichikawa, G; Ito, TM; Iverson, E; Johansson, T; Jönsson, L; Jwa, YJ; Kamyshkov, Y; Kanaki, K; Kearns, E; Kokai, Z; Kerbikov, B; Kitaguchi, M; Kittelmann, T; Klinkby, E; Kobakhidze, A; Koerner, LW; Kopeliovich, B; Kozela, A; Kudryavtsev, V; Kupsc, A; Lee, YT; Lindroos, M; Makkinje, J; Marquez, JI; Meirose, B; Miller, TM; Milstead, D; Mohapatra, RN; Morishima, T; Muhrer, G; Mumm, HP; Nagamoto, K; Nepomuceno, A; Nesti, F; Nesvizhevsky, VV; Nilsson, T; Oskarsson, A; Paryev, E; Pattie, RW; Penttil, S; Perrey, H; Pokotilovski, YN; Potashnikovav, I; Ramic, K; Redding, C; Richard, JM; Ries, D; Rinaldi, E; Rizzi, N; Rossi, N; Ruggles, A; Rybolt, B; Santoro, V; Sarkar, U; Saunders, A; Senjanovic, G; Serebrov, AP; Shimizu, HM; Shrock, R; Silverstein, S; Silvermyr, D; Snow, WM; Takibayev, A; Tkachev, I; Townsend, L; Tureanu, A; Varriano, L; Vainshtein, A; de Vries, J; Wagner, R; Woracek, R; Yamagata, Y; Yiu, S; Young, AR; Zanini, L; Zhang, Z; Zimmer, O

JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS 48 巻 ( 7 ) 2021年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/1361-6471/abf429

Web of Science
Measurement of γ rays from <SUP>6</SUP>LiF tile as an inner wall of a neutron-decay detector 査読有り国際誌

Koga, J; Ieki, S; Kimura, A; Kitaguchi, M; Kitahara, R; Mishima, K; Nagakura, N; Okudaira, T; Otono, H; Shimizu, HM; Sumi, N; Takada, S; Tomita, T; Yamada, T; Yoshioka, T

JOURNAL OF INSTRUMENTATION 16 巻 ( 2 ) 2021年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/1748-0221/16/02/P02001

Web of Science
Neutron Imaging Using a Fine-Grained Nuclear Emulsion

Hirota, K; Ariga, T; Hino, M; Ichikawa, G; Kawasaki, S; Kitaguchi, M; Mishima, K; Muto, N; Naganawa, N; Shimizu, HM

JOURNAL OF IMAGING 7 巻 ( 1 ) 2021年1月

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DOI： 10.3390/jimaging7010004

Web of Science

PubMed
Neutron lifetime measurement with pulsed cold neutrons 査読有り

Hirota, K; Ichikawa, G; Ieki, S; Ino, T; Iwashita, Y; Kitaguchi, M; Kitahara, R; Koga, J; Mishima, K; Mogi, T; Morikawa, K; Morishita, A; Nagakura, N; Oide, H; Okabe, H; Otono, H; Seki, Y; Sekiba, D; Shima, T; Shimizu, HM; Sumi, N; Sumino, H; Tomita, T; Uehara, H; Yamada, T; Yamashita, S; Yano, K; Yokohashi, M; Yoshioka, T

PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 2020 巻 ( 12 ) 2020年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1093/ptep/ptaa169

Web of Science
Development and application of a <SUP>3</SUP>He Neutron Spin Filter at J-PARC 査読有り国際誌

Okudaira, T; Oku, T; Ino, T; Hayashida, H; Kira, H; Sakai, K; Hiroi, K; Takahashi, S; Aizawa, K; Endo, H; Endo, S; Hino, M; Hirota, K; Honda, T; Ikeda, K; Kakurai, K; Kambara, W; Kitaguchi, M; Oda, T; Ohshita, H; Otomo, T; Shimizu, HM; Shinohara, T; Suzuki, J; Yamamoto, T

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 977 巻 2020年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.nima.2020.164301

Web of Science
Transverse asymmetry of γ rays from neutron -induced compound states of <SUP>140</SUP>La 査読有り国際誌

Yamamoto, T; Okudaira, T; Endo, S; Fujioka, H; Hirota, K; Ino, T; Ishizaki, K; Kimura, A; Kitaguchi, M; Koga, J; Makise, S; Niinomi, Y; Oku, T; Sakai, K; Shima, T; Shimizu, HM; Takada, S; Tani, Y; Yoshikawa, H; Yoshioka, T

PHYSICAL REVIEW C 101 巻 ( 6 ) 2020年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevC.101.064624

Web of Science
An experimental setup for creating and imaging <SUP>4</SUP>He<sub>2</sub>* excimer cluster tracers in superfluid helium-4 via neutron-<SUP>3</SUP>He absorption reaction 国際誌

Sonnenschein, V; Tsuji, Y; Kokuryu, S; Kubo, W; Suzuki, S; Tomita, H; Kiyanagi, Y; Iguchi, T; Matsushita, T; Wada, N; Kitaguchi, M; Shimizu, HM; Hirota, K; Shinohara, T; Hiroi, K; Hayashida, H; Guo, W; Ito, D; Saito, Y

REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS 91 巻 ( 3 ) 2020年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1063/1.5130919

Web of Science

PubMed
Measurement of the total neutron-scattering cross-section ratios of noble gases of natural isotopic composition using a pulsed neutron beam 査読有り国際共著国際誌

Haddock, CC; Hiromoto, M; Hirota, K; Ino, T; Kitaguchi, M; Mishima, K; Oi, N; Shima, T; Shimizu, HM; Snow, WM; Yoshioka, T

PHYSICAL REVIEW C 100 巻 ( 6 ) 2019年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevC.100.064002

Web of Science
Measurement and alleviation of subsurface damage in a thick-crystal neutron interferometer 査読有り国際共著国際誌

Heacock, B; Haun, R; Hirota, K; Hosobata, T; Huber, MG; Jamer, ME; Kitaguchi, M; Pushin, DA; Shimizu, H; Taminiau, I; Yamagata, Y; Yamamoto, T; Young, AR

ACTA CRYSTALLOGRAPHICA A-FOUNDATION AND ADVANCES 75 巻頁： 833 - 841 2019年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1107/S2053273319011604

Web of Science

PubMed
Improved accuracy in the determination of the thermal cross section of <SUP>14</SUP>N(n, p)<SUP>14</SUP>C for neutron lifetime measurement 査読有り国際誌

Kitahara, R; Hirota, K; Ieki, S; Ino, T; Iwashita, Y; Kitaguchi, M; Koga, J; Mishima, K; Morishita, A; Nagakura, N; Oide, H; Otono, H; Seki, Y; Sekiba, D; Shima, T; Shimizu, HM; Sumi, N; Sumino, H; Taketani, K; Tomita, T; Yamada, T; Yamashita, S; Yokohashi, M; Yoshioka, T

PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 2019 巻 ( 9 ) 2019年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1093/ptep/ptz096

Web of Science
Generation of <SUP>4</SUP>He<sub>2</sub>* Clusters via Neutron-<SUP>3</SUP>He Absorption Reaction Toward Visualization of Full Velocity Field in Quantum Turbulence 査読有り国際誌

Matsushita, T; Sonnenschein, V; Guo, W; Hayashida, H; Hiroi, K; Hirota, K; Iguchi, T; Ito, D; Kitaguchi, M; Kiyanagi, Y; Kokuryu, S; Kubo, W; Saito, Y; Shimizu, HM; Shinohara, T; Suzuki, S; Tomita, H; Tsuji, Y; Wada, N

JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS 196 巻 ( 1-2 ) 頁： 275 - 282 2019年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1007/s10909-018-02112-3

Web of Science
First ultracold neutrons produced at TRIUMF

Ahmed, S; Altiere, E; Andalib, T; Bell, B; Bidinosti, CP; Cudmore, E; Das, M; Davis, CA; Franke, B; Gericke, M; Giampa, P; Gnyp, P; Hansen-Romu, S; Hatanaka, K; Hayamizu, T; Jamieson, B; Jones, D; Kawasaki, S; Kikawa, T; Kitaguchi, M; Klassen, W; Konaka, A; Korkmaz, E; Kuchler, F; Lang, M; Lee, L; Lindner, T; Madison, KW; Makida, Y; Mammei, J; Mammei, R; Martin, JW; Matsumiya, R; Miller, E; Mishima, K; Momose, T; Okamura, T; Page, S; Picker, R; Pierre, E; Ramsay, WD; Rebenitsch, L; Rehm, F; Schreyer, W; Shimizu, HM; Sidhu, S; Sikora, A; Smith, J; Tanihata, I; Thorsteinson, B; Vanbergen, S; van Oers, WTH; Watanabe, YX

PHYSICAL REVIEW C 99 巻 ( 2 ) 2019年2月

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DOI： 10.1103/PhysRevC.99.025503

Web of Science
Pendellosung interferometry by using pulsed neutrons (vol 908, pg 78, 2018)

Itoh, S; Nakaji, M; Uchida, Y; Kitaguchi, M; Shimizu, HM

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 918 巻頁： 99 - 99 2019年2月

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DOI： 10.1016/j.nima.2018.10.218

Web of Science
New precise measurements of muonium hyperfine structure at J-PARC MUSE

Strasser P., Abe M., Aoki M., Choi S., Fukao Y., Higashi Y., Higuchi T., Iinuma H., Ikedo Y., Ishida K., Ito T., Ito T. U., Iwasaki M., Kadono R., Kamigaito O., Kanda S., Kawagoe K., Kawall D., Kawamura N., Kitaguchi M., Koda A., Kojima K. M., Kubo K., Matama M., Matsuda Y., Matsudate Y., Mibe T., Miyake Y., Mizutani T., Nagamine K., Nishimura S., Ogitsu T., Saito N., Sasaki K., Seo S., Shimizu H. M., Shimomura K., Suchara T., Tajima M., Tanaka K. S., Tanaka T., Tojo J., Tomono D., Torii H. A., Torikai E., Toyoda A., Tsutsumi Y., Ueno K., Ueno Y., Yagi D., Yamamoto A., Yamanaka T., Yamazaki T., Yasuda H., Yoshida M., Yoshioka T.

QUANTUM TECHNOLOGY INTERNATIONAL CONFERENCE 2018 (QTECH 2018) 198 巻 2019年

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DOI： 10.1051/epjconf/201919800003

Web of Science
A cold/ultracold neutron detector using fine-grained nuclear emulsion with spatial resolution less than 100 nm

Naganawa, N; Ariga, T; Awano, S; Hino, M; Hirota, K; Kawahara, H; Kitaguchi, M; Mishima, K; Shimizu, HM; Tada, S; Tasaki, S; Umemoto, A

EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C 78 巻 ( 11 ) 2018年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1140/epjc/s10052-018-6395-7

Web of Science
Pendellosung interferometry by using pulsed neutrons

Itoh, S; Nakaji, M; Uchida, Y; Kitaguchi, M; Shimizu, HM

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 908 巻頁： 78 - 81 2018年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.nima.2018.08.043

Web of Science
Angular distribution of γ rays from neutron-induced compound states of <SUP>140</SUP>La 査読有り

Okudaira, T; Takada, S; Hirota, K; Kimura, A; Kitaguchi, M; Koga, J; Nagamoto, K; Nakao, T; Okada, A; Sakai, K; Shimizu, HM; Yamamoto, T; Yoshioka, T

PHYSICAL REVIEW C 97 巻 ( 3 ) 2018年3月

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevC.97.034622

Web of Science

Scopus
Search for deviations from the inverse square law of gravity at nm range using a pulsed neutron beam 査読有り

Haddock, CC; Oi, N; Hirota, K; Ino, T; Kitaguchi, M; Matsumoto, S; Mishima, K; Shima, T; Shimizu, HM; Snow, WM; Yoshioka, T

PHYSICAL REVIEW D 97 巻 ( 6 ) 2018年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.97.062002

Web of Science

Scopus
Characterization of germanium detectors for the measurement of the angular distribution of prompt γ-rays at the ANNRI in the MLF of the J-PARC 査読有り

Takada, S; Okudaira, T; Goto, F; Hirota, K; Kimura, A; Kitaguchi, M; Koga, J; Nakao, T; Sakai, K; Shimizu, HM; Yamamoto, T; Yoshioka, T

JOURNAL OF INSTRUMENTATION 13 巻 ( 2 ) 2018年2月

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/1748-0221/13/02/P02018

Web of Science

Scopus
Towards a high-resolution TOF-MIEZE spectrometer with very cold neutrons

Oda, T; Hino, M; Kitaguchi, M; Filter, H; Geltenbort, P; Kawabata, Y

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 860 巻頁： 35 - 41 2017年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.nima.2017.03.014

Web of Science
Concentration of the velocity distribution of pulsed neutron beams 査読有り

Kitaguchi, M; Iwashita, Y; Shimizu, HM

PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 2017 巻 ( 4 ) 2017年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1093/ptep/ptx029

Web of Science
Supermirror neutron guide system for neutron resonance spin echo spectrometers at a pulsed neutron source 査読有り

Hino, M; Oda, T; Yamada, NL; Endo, H; Seto, H; Kitaguchi, M; Harada, M; Kawabata, Y

JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY 54 巻 ( 11 ) 頁： 1223 - 1232 2017年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1080/00223131.2017.1359699

Web of Science
Pulsed neutron time-dependent intensity modulation for quasi-elastic neutron scattering spectroscopy

Oda, T; Hino, M; Kitaguchi, M; Geltenbort, P; Kawabata, Y

REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS 87 巻 ( 10 ) 2016年10月

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記述言語：英語

DOI： 10.1063/1.4965835

Web of Science

PubMed
The MTV experiment: searching for T-violation in polarized Li-8 at TRIUMF 国際共著国際誌

Murata, J; Baba, H; Behr, JA; Goto, F; Inaba, S; Kawamura, H; Kitaguchi, M; Levy, CDP; Masuda, H; Nakaya, Y; Ninomiya, K; Onishi, J; Openshaw, R; Pearson, M; Sakamoto, Y; Shimizu, H; Shimizu, Y; Tanaka, S; Tanaka, Y; Tanuma, R; Totsuka, Y; Watanabe, E; Yokohashi, M

HYPERFINE INTERACTIONS 237 巻 2016年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1007/s10751-016-1336-z

Web of Science
Neutron-antineutron oscillations: Theoretical status and experimental prospects 査読有り

Phillips, DG; Snow, WM; Babul, K; Banerjee, S; Baxter, DV; Berezhiani, Z; Bergevin, M; Bhattacharya, S; Brooijmans, G; Castellanos, L; Chen, MC; Coppola, CE; Cowsik, R; Crabtree, JA; Das, P; Dees, EB; Dolgov, A; Ferguson, PD; Frost, M; Gabrie, T; Gal, A; Gallmeier, F; Ganezer, K; Golubeva, E; Greene, G; Hartfiel, B; Hawari, A; Heilbronn, L; Johnson, C; Kamyshkov, Y; Kerbikov, B; Kitaguchi, M; Kopeliovich, BZ; Kopeliovich, VB; Kuzmin, VA; Liu, CY; McGaughey, P; Mocko, M; Mohapatra, R; Mokhov, N; Muhrer, G; Mumm, HP; Okun, L; Pattie, RW; Quigg, C; Ramberg, E; Ray, A; Roy, A; Ruggles, A; Sarkar, U; Saunders, A; Serebrov, AP; Shimizu, HM; Shrock, R; Sikdar, AK; Sjue, S; Striganov, S; Townsend, LW; Tschirhart, R; Vainshtein, A; Van Kooten, R; Wang, Z; Young, AR

PHYSICS REPORTS-REVIEW SECTION OF PHYSICS LETTERS 612 巻頁： 1 - 45 2016年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.physrep.2015.11.001

Web of Science
Pulsed ultra-cold neutron production using a Doppler shifter at J-PARC 査読有り

Imajo, S; Mishima, K; Kitaguchi, M; Iwashita, Y; Yamada, NL; Hino, M; Oda, T; Ino, T; Shimizu, HM; Yamashita, S; Katayama, R

PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 2016 巻 ( 1 ) 2016年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1093/ptep/ptv177

Web of Science
Development of time projection chamber for precise neutron lifetime measurement using pulsed cold neutron beams 査読有り

Arimoto, Y; Higashi, N; Igarashi, Y; Iwashita, Y; Ino, T; Katayama, R; Kitaguchi, M; Kitahara, R; Matsumura, H; Mishima, K; Nagakura, N; Oide, H; Otono, H; Sakakibara, R; Shima, T; Shimizu, HM; Sugino, T; Sumi, N; Sumino, H; Taketani, K; Tanaka, G; Tanaka, M; Tauchi, K; Toyoda, A; Tomita, T; Yamada, T; Yamashita, S; Yokoyama, H; Yoshioka, T

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 799 巻頁： 187 - 196 2015年11月

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.nima.2015.08.006

Web of Science

Scopus
The ion beam sputtering facility at KURRI: Coatings for advanced neutron optical devices 査読有り

Hino, M; Oda, T; Kitaguchi, M; Yamada, NL; Tasaki, S; Kawabata, Y

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 797 巻頁： 265 - 270 2015年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.nima.2015.06.046

Web of Science
Pulsed neutron-beam focusing by modulating a permanent-magnet sextupole lens 査読有り

Masako Yamada, Yoshihisa Iwashita, Masahiro Ichikawa, Yasuhiro Fuwa, Hiromu Tongu, Hirohiko M. Shimizu, Kenji Mishima, Norifumi L. Yamada, Katsuya Hirota, Yoshie Otake, Yoshichika Seki, Yutaka Yamagata, Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Ulf Garbe, Shane J. Kennedy, Wai Tung Lee, Ken H. Andersen, Bruno Guerard, Giuliana Manzin, Peter Geltenbort

PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 2015 巻 ( 4 ) 2015年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：OXFORD UNIV PRESS INC

We have developed a compact permanent-magnet sextupole lens for neutrons that can focus a pulsed beam with a wide wavelength range-the maximum wavelength being more than double the minimum-while sufficiently suppressing the effect of chromatic aberration. The bore diameter is o15 mm. Three units of a double-ring sextupole with a length of 66 mm are cascaded, resulting in a total length of 198 mm. The dynamic modulation range of the unit-averaged field gradient is 1.06 x 10(4)-5.86 x 10(4) Tm-2. Permanent magnets and newly developed torque-canceling elements make the device compact, its production costs low, and its operation simpler than that of other magnetic lenses. The efficacy of this lens was verified using very cold neutrons. The diameter of the focused beam spots over the wavelength range of 27-55 angstrom was the same as that of the source aperture (2 mm diameter) when the magnification of the optical arrangement was unity. The total beam flux over this wavelength range was enhanced by a factor of 43. The focusing distance from the source to the detector was 1.84 m. In addition, in a demonstration of neutron image magnification, the image of a sample mask magnified by a factor of 4.1 was observed when the magnification of the optical arrangement was 5.0.

DOI： 10.1093/ptep/ptv015

Web of Science
Observation of the Spatial Distribution of Gravitationally Bound Quantum States of Ultracold Neutrons and Its Derivation Using the Wigner Function 査読有り

Ichikawa, G; Komamiya, S; Kamiya, Y; Minami, Y; Tani, M; Geltenbort, P; Yamamura, K; Nagano, M; Sanuki, T; Kawasaki, S; Hino, M; Kitaguchi, M

PHYSICAL REVIEW LETTERS 112 巻 ( 7 ) 2014年2月

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記述言語：英語

DOI： 10.1103/PhysRevLett.112.071101

Web of Science

PubMed
Development of a new neutron mirror made of deuterated Diamond-like carbon 査読有り

Sakurai Dai, Chiba Junsei, Ino Takashi, Kakusho Nobunori, Kaneko Naokatsu, Katayama Ryo, Kitaguchi Masaaki, Mishima Kenji, Muto Suguru, Ozeki Kazuhide, Seki Yoshichika, Shimizu Hirohiko M., Yamashita Satoru, Yoshioka Tamaki, Nishimura Daiki

INTERNATIONAL WORKSHOP ON NEUTRON OPTICS AND DETECTORS (NOP&D 2013) 528 巻 2014年

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

DOI： 10.1088/1742-6596/528/1/012010

Web of Science
Development of a simulation for measuring neutron electric dipole moment 査読有り

Katayama Ryo, Mishima Kenji, Yamashita Satoru, Sakurai Dai, Kitaguchi Masaaki, Yoshioka Tamaki, Seki Yoshichika

INTERNATIONAL WORKSHOP ON NEUTRON OPTICS AND DETECTORS (NOP&D 2013) 528 巻 2014年

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

DOI： 10.1088/1742-6596/528/1/012031

Web of Science
Production of Ultra Cold Neutrons by a Doppler Shifter with Pulsed Neutrons at J-PARC 査読有り

Mishima K., Imajo S., Hino M., Ino T., Iwashita Y., Katayama R., Kitaguchi M., Oda T., Shimizu H. M., Utsuro M., Yamashita S., Yoshioka T.

INTERNATIONAL WORKSHOP ON NEUTRON OPTICS AND DETECTORS (NOP&D 2013) 528 巻 2014年

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

DOI： 10.1088/1742-6596/528/1/012030

Web of Science
Development of two-dimensional multiwire-type neutron detector system with individual line readout and optical signal transmission 査読有り

K. Toh, T. Nakamura, K. Sakasai, K. Soyama, M. Hino, M. Kitaguchi, H. Yamagishi

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 726 巻頁： 169 - 174 2013年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

A multiwire-type two-dimensional neutron detector system with a sensitive area of 128 x 128 mm(2) is developed for use in the Materials and Life Science Experimental Facility at the Japan Proton Accelerator Research Complex. The system can achieve a short response time and high spatial resolution using the individual line readout method. Optical devices have been incorporated in the system for long-distance signal transmission and insulation between a detector head in the neutron shielding and signal processing circuits in the data acquisition room. The detector system exhibits a pulse-pair resolution of 1 mu s, an average spatial resolution of less than 2 mm full width at half-maximum in the sensitive region, and a two-dimensional homogeneity of 8.3% in all pixels. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2013.05.118

Web of Science
Current status of BL06 beam line for VIN ROSE at J-PARC/MLF 査読有り

Masahiro Hino, Tatsuro Oda, Masaaki Kitaguchi, Norifumi L. Yamada, Hidenori Sagehashi, Yuji Kawabata, Hideki Seto

9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON POLARISED NEUTRONS IN CONDENSED MATTER INVESTIGATIONS 42 巻頁： 136 - 141 2013年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

We started to construct new beam line for neutron spin echo spectrometers (VIN ROSE) at BL06 J-PARC/MLF from FY2011. The advantage of MIEZE is flexible sample environment and polarimetry analysis. The key device of NRSE is focusing mirror and high-m polarizing device. Both spectrometers are to use intensity gain of J-PARC and dedicated for small sample size. In this study, we show conceptional design of the VIN ROSE and current status of the BL06 beam line at J-PARC/MLF. (C) 2013 The Authors. Published by Elsevier B.V.

DOI： 10.1016/j.phpro.2013.03.187

Web of Science
Numerical simulation of a beam divergence correction for NRSE spectrometer using polygonal 2D-focusing supermirrors 査読有り

Tatsuro Oda, Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Yuji Kawabata

Physics Procedia 42 巻頁： 121 - 124 2013年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：Elsevier B.V.

By inserting two-dimensional (2D) elliptical focusing mirrors between each pair of RSFs in neutron resonance spin echo spectrometer, the flight path lengths between the pair of RSFs can be made equal even for any divergent beam. We investigate numerically the feasibility of using polygonal 2D elliptical focusing mirrors as beam correction devices, and we show the relation of the energy resolution and the neutron intensity including effect of gravity. © 2013 The Authors.

DOI： 10.1016/j.phpro.2013.03.184

Web of Science

Scopus
Demonstration of focusing by a neutron accelerator 査読有り

Yasushi Arimoto, Peter Gertenbort, Sohei Imajo, Yoshihisa Iwashita, Masaaki Kitaguchi, Yoshichika Seki, Hirohiko M. Shimizu, Tamaki Yoshioka

Physical Review A 86 巻頁： 023843 2012年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Demonstration of focusing by a neutron accelerator 査読有り

Arimoto, Y; Gertenbort, P; Imajo, S; Iwashita, Y; Kitaguchi, M; Seki, Y; Shimizu, HM; Yoshioka, T

PHYSICAL REVIEW A 86 巻 ( 2 ) 2012年8月

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記述言語：英語

DOI： 10.1103/PhysRevA.86.023843

Web of Science
Demonstration of optical thickness measurement using multilayer cold neutron interferometer 査読有り

Y. Seki, J. Uda, H. Funahashi, M. Kitaguchi, M. Hino, Y. Otake, K. Taketani, H. M. Shimizu

5TH EUROPEAN CONFERENCE ON NEUTRON SCATTERING 340 巻 2012年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD

We have measured the optical thickness of a phase object for the first time using multilayer cold neutron interferometer. The measured phase shift of 15.1 +/- 1.9 wavelength agreed with the expected value of 17.4 +/- 0.7 wavelength due to an about 600-mu m-thick silicon plate. This demonstration reconfirmed that two paths in our new interferometer were completely separate, and showed its applicability into various precise measurements.

DOI： 10.1088/1742-6596/340/1/012039

Web of Science
Development of Two-Dimensional Scintillation Detectors for Neutron Spin Echo Spectrometers in J-PARC/MLF 査読有り

T. Nakamura, M. Katagiri, T. Hosoya, K. Toh, M. Kitaguchi, M. Hino, T. Ebisawa, K. Sakasai, K. Soyama

2012 IEEE NUCLEAR SCIENCE SYMPOSIUM AND MEDICAL IMAGING CONFERENCE RECORD (NSS/MIC) 頁： 222 - 225 2012年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：IEEE

A two-dimensional scintillation detector comprising of a single screen of flat neutron-sensitive scintillator with wavelength shifting fibers read out was developed. The detector was designed to meet the requirements for the modulated intensity by zero effort spectrometer (MIEZE) to be installed in the J-PARC/MLF. The ZnS/(B2O3)-B-10 scintillator screen that had 0.2 +/- 0.05 mm in thickness was implemented to the detector to minimize the time parallax within the scintillator. The detector design and the detector performances are presented.

DOI： 10.1109/NSSMIC.2012.6551098

Web of Science
Development of longitudinal-gradient magnet for time focusing of ultra-cold neutron with anisotropic inter-pole 査読有り

Yasushi Arimoto, Yoshihisa Iwashita, Tamaki Yoshioka, Masaaki Kitaguchi, Sohei Imajo, Hirohiko M. Shimizu, Koichiro Asahi, Takashi Ino, Yoshio Kamiya, Kenji Mishima, Suguru Muto, Kenji Sakai, Tatsushi Shima, Kaoru Taketani, Satoru Yamashita, Akihiro Yoshimi

IEEE Transactions on Applied Superconductivity 22 巻 ( 3 ) 2012年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Ultra-cold neutron (UCN) is attractive for a search of the neutron electric dipole moment (nEDM). It is crucial to store UCNs with high density in a bottle for nEDM measurement apparatus. To increase the density, time focusing technique can be useful, where slow neutrons are accelerated and fast neutrons are decelerated by using magnetic potential. This device is called rebuncher. The rebuncher consists of a gradient magnet, RF coil, and neutron guide. The magnet generates a field gradient of 3.5 T/m (from 1 T to 0.2 T within 24 cm) in the longitudinal direction. By using anisotropic inter-poles, the magnet is compact and keeps the gradient uniform. The fabricated magnet showed good performance as designed. © 2012 IEEE.

DOI： 10.1109/TASC.2012.2183569

Web of Science

Scopus
Present status of neutron fundamental physics at J-PARC 査読有り

Arimoto, Y; Funahashi, H; Higashi, N; Hino, M; Hirota, K; Imajo, S; Ino, T; Iwashita, Y; Katayama, R; Kitaguchi, M; Mishima, K; Muto, S; Oide, H; Otono, H; Seki, Y; Shima, T; Shimizu, HM; Taketani, K; Yamada, T; Yamashita, S; Yoshioka, T

PROGRESS OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL PHYSICS 2012 巻 ( 1 ) 2012年

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1093/ptep/pts075

Web of Science

Scopus
Research toward the development of compact neutron interference imaging instrument with gratings 査読有り

Yoshie Otake, Margie Olbinado, Yoshichika Seki, Katsuya Hirota, Yutaka Yamagata, Jungmyoung Ju, Tomohiro Adachi, Shinya Morita, Yoshihisa Iwashita, Masahiro Hino, Masahiro Ichikawa, Masaaki Kitaguchi, Toshio Takahashi, Hideki Yoshizawa, Seung Wook Lee, Wataru Yashiro, Atsushi Momose

5TH EUROPEAN CONFERENCE ON NEUTRON SCATTERING 340 巻 2012年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD

The neutron interference imaging experiment with two absorption gratings has been done. We develop new way to fabricate absorption gratings for neutron with the pitch of 150 mu m, 180 mu m, and 200 mu m. Compact imaging detector system is developed, whose weight is 2kg. Small break in an acrylic plate, the welded place of Nb plate were observed, it reveals that the neutron interference imaging method can become new method of a nondestructive inspection for reinforced plastics and composite material such as CFRP and so on.

DOI： 10.1088/1742-6596/340/1/012035

Web of Science
A compact TOF-SANS using focusing lens and very cold neutrons 査読有り

Masako Yamada, Yoshihisa Iwashita, Toshiji Kanaya, Norifumi L. Yamada, Hirohiko M. Shimizu, Kenji Mishima, Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Katsuya Hirota, Peter Geltenbort, Bruno Guerard, Giuliana Manzin, Ken Anderson, Jyotsana Lal, John M. Carpenter, Markus Bleuel, Shane J. Kennedy

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 406 巻 ( 12 ) 頁： 2453 - 2457 2011年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

We are developing a high-resolution small angle neutron scattering instrument for very cold neutrons (VCN). Our concept includes a magnetic lens for focusing of the beam at the detector plane. The lens consists of one permanent-magnet sextupole array rotating outside another stationary sextupole array, to focus a pulsed white beam of neutrons. Thus the instrument operates in time of flight mode. The prototype magnetic lens has a bore of 15 mm diameter and length of 66 mm, producing a magnetic field gradient oscillating from 1.5 x 10(4) to 5.9 x 10(4) T/m(2), with frequency <= 25 Hz. A torque-canceling magnet around the lens suppresses the torque of rotation from the outer array to 1/3.
We have demonstrated the performance of the lens, over wavelength range from 30 to 48 angstrom, on the PF2-VCN beam line at the Institut Laue-Langevin, France. The focused beam image was the same size as the source, without chromatic aberration, with focal length of 1.14 m. We also studied the performance of this configuration for high-resolution SANS, in a compact geometry (just 5 m long). The measurable q range of this system was 0.009 angstrom(-1) <= q <= 0.3 angstrom(-1) or 0.004 angstrom(-1) <= q <= 0.08 angstrom(-1) for sample to detector distances of 100 and 465 mm, respectively. Here, we present the results of our lens characterization study along with the SANS results on a tri-block copolymer (F127 Pluronic) and on a stretched polymer blend (with the Shish-Kebab structure). (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.physb.2010.12.002

Web of Science
High resolution NRSE spectrometer with 2D-focusing supermirrors 査読有り

Masaaki Kitaguchi, Masahiro Hino, Yuji Kawabata, Seiji Tasaki, Ryuji Maruyama, Toru Ebisawa

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 406 巻 ( 12 ) 頁： 2470 - 2472 2011年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

In the neutron resonance spin echo (NRSE) spectrometer [1] the divergent beam provides the deviation of the flight length, which makes the phase difference between neutron spin states and also decreases the contrast of the spin echo signals. The flight length can be adjusted by using parabolic focusing mirrors [11], which can be fabricated with replica technique. Correction for beam divergence effect in the NRSE spectrometer using 2D-focusing supermirrors will be discussed. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.physb.2010.11.062

Web of Science
A high S/N ratio spin flip chopper system for a pulsed neutron source 査読有り

K. Taketani, T. Ebisawa, M. Hino, K. Hirota, T. Ino, M. Kitaguchi, K. Mishima, S. Muto, H. Oide, T. Oku, H. Otone, K. Sakai, T. Shima, H. M. Shimizu, S. Yamashita, T. Yoshioka

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 634 巻頁： S134 - S137 2011年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

We report a successful demonstration of a high SIN ratio spin flip chopper (SFC) system for pulsed neutron sources. The system consists of two SFCs and each SFC consists of a radio frequency (RF) flipper and Soller magnetic supermirrors. The aperture of the Soller mirror was 18 mm in width and 20 mm in height. The S/N ratio of the system was 306:1. This system is going to be installed to measure neutron lifetime precisely using the cold-neutron beam line, BL05 polarized-beam branch, at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) in Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2010.06.357

Web of Science
A transport optics for pulsed ultracold neutron sources 査読有り

H. M. Shimizu, Y. Iwashita, M. Kitaguchi, K. Mishima, T. Yoshioka

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 634 巻頁： S25 - S27 2011年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

High-density ultracold neutron (UCN) is commonly desired for the improvement of the experimental sensitivity to measure the electric dipole moment of neutrons. We discuss a method to suppress the decrease of the UCN density in transporting UCNs to the spatially separated storage volume by changing the UCN velocity synchronizing to the UCN time-of-flight. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2010.06.210

Web of Science
Polarization of very cold neutron using a permanent magnet quadrupole 査読有り

Tamaki Yoshioka, Kenji Mishima, Takashi Ino, Kaoru Taketani, Suguru Muto, Takahiro Morishima, Hirohiko M. Shimizu, Takayuki Oku, Junichi Suzuki, Takenao Shinohara, Kenji Sakai, Hiromi Sato, Katsuya Hirota, Yoshie Otake, Masaaki Kitaguchi, Masahiro Hino, Yoshichika Seki, Yoshihisa Iwashita, Masako Yamada, Masahiro Ichikawa, Takanori Sugimoto, Shinsuke Kawasaki, Sachio Komamiya, Hidetoshi Otono, Yoshio Kamiya, Satoru Yamashita, Peter Geltenbort

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 634 巻頁： S17 - S20 2011年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

For the future fundamental physics experiments by using cold neutrons, we are developing a device which can measure the neutron polarization degree by accuracy significantly below 10(-3). A quadrupole magnet is one of the promising candidate to measure the neutron polarization degree by such extremely high precision. We have performed a polarization experiment by using the quadrupole magnets at the Very Cold Neutron (VCN) port of the PF-2 in the Institute Laue-Langevin (ILL). As a result, we obtained the polarization degree P with very high accuracy P=0.9994 +/- 0.0001(stat.) +/- 0.0003(syst.), which meet our requirement significantly. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2010.05.029

Web of Science
The performance of magnetic lens for focusing VCN-SANS 査読有り

M. Yamada, Y. Iwashita, T. Kanaya, M. Ichikawa, H. Tongu, S. J. Kennedy, H. M. Shimizu, K. Mishima, N. L. Yamada, K. Hirota, J. M. Carpenter, J. Lal, K. Andersen, P. Geltenbort, B. Guerard, G. Manzin, M. Hino, M. Kitaguchi, M. Bleuel

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 634 巻頁： S156 - S160 2011年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

We have developed a prototype rotating-permanent magnet sextupole lens (named rot-PMSx) for more efficient experiments with neutron beams in time of flight (ToF) mode. This lens can modulate the focusing strength over range 1.5 x 10(4)T/m(2) <= g' <= 5.9 x 10(4) T/m(2). Synchronization between the modulation and the beam pulse produces a focused beam without significant chromatic aberration. We anticipate that this lens could be utilized in focusing small angle neutron scattering (SANS) instruments for novel approach to high resolution SANS.
We carried out experiments testing the principle of this lens at the very cold neutron (VCN) beamline (PF2) at Institut Laue-Langevin (ILL), France. The focused beam image size at the detector was kept constant at the same beam size as the source (approximate to 3 mm) over a wavelength range of 30 angstrom <= lambda <= 48 angstrom in focal length of approximate to 1.14m. The flux gain was about 12 relative to a beam without focusing, and the depth of focus was quite large. These results show the good performance of this lens and the system. Thereupon we have demonstrated the performance of this test bed for high resolution focusing of VCN-SANS for a well-studied softmatter sample; a deuterium oxide solution of Pluronic F127, an (PEO)(100)(PPO)(65)(PEO)(100) tri-block copolymer in deuterium oxide. The results of the focusing experiment and the focusing VCN-SANS are presented. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2010.06.259

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Longitudinal-gradient magnet for time focusing of ultra-cold neutrons 査読有り

Y. Arimoto, T. Yoshioka, H. M. Shimizu, K. Mishima, T. Ino, K. Taketani, S. Muto, M. Kitaguchi, S. Imajo, Y. Iwashita, S. Yamashita, Y. Kamiya, A. Yoshimi, K. Asahi, T. Shima, K. Sakai

2ND INTERNATIONAL WORKSHOP ON THE PHYSICS OF FUNDAMENTAL SYMMETRIES AND INTERACTIONS (PSI) 17 巻 2011年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

A gradient DC magnet is designed using 3D magnetic field analysis code. This magnet, referred to as a B-0 magnet, is one of the key elements of a time-focusing device for ultra-cold neutrons (UCNs) based on a radio frequency gradient flipper - a so-called rebuncher. The magnet generates a guide and a potential field that interacts with the magnetic moment of UCNs and its main body comprises a C-shaped yoke made from iron. A field gradient is generated by a pole arrangement that includes an anisotropic inter-pole, which causes the fringe field to be uniform in the longitudinal direction even when the pole gap distance changes. The designed magnet has the following properties: (1) a maximum B-field of 10 kGauss, decreasing to 2 kGauss at a longitudinal distance of 25 cm, with a gradient of less than 400 Gauss/cm, (2) variations in the fringe field along the y direction is less than 4% over a range of -3 cm <= y <= 3 cm at any z position in the spin-flipping region. Tracking simulations show that the B-0 magnet is capable of accepting UCNs in the velocity range 2.3 similar to 3.3 m/s.

DOI： 10.1016/j.phpro.2011.06.013

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Multilayer Neutron Interferometer with Complete Path Separation 査読有り

Yoshichika Seki, Haruhiko Funahashi, Masaaki Kitaguchi, Masahiro Hino, Yoshie Otake, Kaoru Taketani, Hirohiko M. Shimizu

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 79 巻 ( 12 ) 2010年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：PHYSICAL SOC JAPAN

We have developed a new multi layer cold-neutron interferometer using a pair of beam splitting etalons (BSEs) with an air gap of 189 mu m in spacing. This is the first multilayer neutron interferometer that separates two paths from each other completely without an overlap. Clear interference fringes with a contrast of 67% have been observed using a monochromatic cold-neutron beam with a wavelength of 0.88 nm.

DOI： 10.1143/JPSJ.79.124201

Web of Science
Highly polarized very cold neutrons through a permanent magnet quadrupole 査読有り

Kaoru Taketani, Kenji Mishima, Takashi Ino, Tamaki Yoshioka, Suguru Muto, Takahiro Morishima, Hirohiko M. Shimizu, Takayuki Oku, Junichi Suzuki, Takenao Shinohara, Kenji Sakai, Hiromi Sato, Katsuya Hirota, Yoshie Otake, Masaaki Kitaguchi, Masahiro Hino, Yoshichika Seki, Yoshihisa Iwashita, Masako Yamada, Masahiro Ichikawa, Takanori Sugimoto, Shinsuke Kawasaki, Sachio Komamiya, Yoshio Kamiya, Hidetoshi Otono, Satoru Yamashita, Peter Geltenbort

Physica B: Condensed Matter 404 巻 ( 17 ) 頁： 2643 - 2645 2009年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We obtained highly polarized very cold neutrons through a quadrupole magnet with a large aperture. When neutrons go through a quadrupole magnet, parallel-spin neutrons are attracted to the magnet axis and anti-parallel-spin neutrons are repelled off the axis. Therefore, the neutrons through a sufficiently long quadrupole magnet have completely parallel-spin. At the downstream of the quadrupole magnet, we placed another quadrupole magnet to divide neutrons into two regions depending on their spin directions. We obtained the neutron polarization from the integrated count of the two regions and found it was 99.88±0.09 (stat.)±0.05 (syst.)%. © 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.physb.2009.06.045

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Scopus
A new MIEZE technique for investigating relaxation of magnetic nanoparticles 査読有り

Hirotoshi Hayashida, Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Norio Achiwa, Yuji Kawabata

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 600 巻 ( 1 ) 頁： 56 - 59 2009年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

There is no reduction in the contrast of a modulated intensity of zero effort (MIEZE) signal even when magnetic scattering occurs, whereas the contrasts of neutron spin echo and neutron resonance spin echo are reduced by more than a factor of two. However, since MIEZE measures both the intensities of quasielastic nuclear and magnetic scatterings, it is generally not easy to use a conventional MIEZE setup to simultaneously separate magnetic and nonmagnetic fluctuations of magnetic nanoscale particles. We propose a new MIEZE technique, which involves inserting a second analyzer and an additional pi-flipper that is able to distinguish between the magnetic and nonmagnetic quasielastic scattering intensities. We succeeded in observing superparamagnetic fluctuations of magnetite particles in a ferrofluid by using this new technique. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2008.11.101

Web of Science
Development of devices for beam divergence correction in the high-resolution NRSE spectrometer 査読有り

Masaaki Kitaguchi, Masahiro Hino, Yuji Kawabata, Hirotoshi Hayashida, Seiji Tasaki, Ryuji Maruyama, Toru Ebisawa

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 600 巻 ( 1 ) 頁： 117 - 119 2009年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

Correction for beam divergence effect in the neutron resonance spin echo (NRSE) spectrometer will be discussed. The new type of devices called "coupling coils" is proposed to change the spin quantization axis for the correction. The feasibility of correction for the vertical divergence has been demonstrated by numerical calculations and Monte-Carlo simulations. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2008.11.072

Web of Science
A study on reflectivity limit of neutron supermirror 査読有り

Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Hirotoshi Hayashida, Seiji Tasaki, Toru Ebisawa, Ryuji Maruyama, Norio Achiwa, Yuji Kawabata

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 600 巻 ( 1 ) 頁： 207 - 209 2009年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

We have fabricated m=2.9 NiC/Ti supermirror on a silicon wafer in which surface roughness is about 0.4 nm by ion beam sputtering technique. The reflectivity of supermirror at m=2.8 and 2.9 were 0.94 and 0.90, respectively. The reflectivity, of 0.94 at m=2.8 is in the vicinity of theoretical limit including the effects of absorption and incoherent scattering. We show the experimental results and theoretical expectation based on a simple Debye-Waller roughness model, and discuss realistic reflectivity limit of supermirror deposited on the ordinary silicon substrate. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2008.11.125

Web of Science
Shield evaluation of cold neutron curved guide tubes for J-PARC neutron resonance spin echo spectrometers 査読有り

Toru Ebisawa, Kazuhiko Soyama, Dai Yamazaki, Ryuji Maruyama, Seiji Tasaki, Yutaka Abe, Hiroyuki Hayashida, Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Yuji Kawabata, Koji Niita

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 600 巻 ( 1 ) 頁： 126 - 128 2009年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

it is planned that three neutron resonance spin echo spectrometers will be installed in the No. 17 beam port of JSNS. In order to install these three spectrometers in one beam port, the neutron incident beam system to be installed in No. 17 port cannot only supply three polarized neutron beams to these spectrometers, but should also create very low background levels of neutron and gamma rays in the experimental area. We report based on shield evaluations how to realize the low background level by using two highly curved neutron guide tubes with high quality supermirrors. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2008.11.090

Web of Science
A CCD-based Pixel Detector with Micron Spatial Resolution for Ultra Cold Neutrons 査読有り

Go Ichikawa, Shinsuke Kawasaki, Sachio Komamiya, Yoshio Kamiya, Tomoyuki Sanuki, Hirohiko M. Shimizu, Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi

2009 IEEE NUCLEAR SCIENCE SYMPOSIUM CONFERENCE RECORD, VOLS 1-5 頁： 1619 - + 2009年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：IEEE

We have developed a pixel detector for ultra-cold neutrons using a commercial CCD. In order to detect neutrons, a thin neutron converting layer is directly formed on the CCD surface. The detection efficiencies for cold, very-cold and ultra-cold neutrons are measured to be 1.7%, 4.05 +/- 0.08 +/- 0.12% and 40.6 +/- 0.7 +/- 2.8%, respectively. The spatial resolutions were measured to be 2.9 +/- 0.1 mu m for horizontal direction and 4.4 +/- 0.2 mu m for vertical direction. The vertical and horizontal directions are determined by the charge transfer mechanism of CCDs. The details of the pixel detector and its performance tests are described.

DOI： 10.1109/NSSMIC.2009.5402255

Web of Science
Observation of MIEZE signal with an effective frequency of 1 MHz 査読有り

Hirotoshi Hayashida, Masaaki Kitaguchi, Masahiro Hino, Yuji Kawabata, Toru Ebisawa

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 397 巻 ( 1-2 ) 頁： 144 - 146 2007年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

We developed a modulated intensity of zero effort (MIEZE) spectrometer with an effective frequency of I MHz. Three resonance spin flippers (RSFs) and two-dimentional position sensitive detector (2D-PSD) were used for the MIEZE spectrometer. The frequency of RSFs was 0.5 MHz and 2D-PSD works in TOF mode with 100 ns. The incident neutron wavelength was 0.81 nm and the distance between sample position and detector position was 0.5 in. The Fourier time was estimated to be 1.7 ns. The contrast of the I MHz echo signal was 0.4. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.physb.2007.02.087

Web of Science
Moire fringes in a neutron spin interferometer 査読有り

Kaoru Taketani, Yoshichika Seki, Haruhiko Funahashi, Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Yoshic Otake, Hirohiko M. Shimizu

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 76 巻 ( 6 ) 2007年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：PHYSICAL SOC JAPAN

We have revealed the criterion to observe moire fringes in a neutron spin interferometry. In former studies using wave front division, neutron beam had to be collimated by fine slits. On the other hand, we have succeeded to observe moire fringes with divergence angle of 8.3 mrad using spin polarization division. A model based on partial coherence theory has been developed and verified experimentally. These results will be the basis for neutron wave front manipulation technique using magnetic birefringence.

DOI： 10.1143/JPSJ.76.064008

Web of Science
Nuclear-matter modification of decay widths in the phi -> e(+)e(-) and phi -> K+K- channels 査読有り

F. Sakuma, J. Chiba, H. En'yo, Y. Fukao, H. Funahashi, H. Hamagaki, M. Ieiri, M. Ishino, H. Kanda, M. Kitaguchi, S. Mihara, K. Miwa, T. Miyashita, T. Murakami, R. Muto, T. Nakura, M. Naruki, K. Ozawa, O. Sasaki, M. Sekimoto, T. Tabaru, K. H. Tanaka, M. Togawa, S. Yamada, S. Yokkaichi, Y. Yoshimura

PHYSICAL REVIEW LETTERS 98 巻 ( 15 ) 2007年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER PHYSICAL SOC

The invariant mass spectra of phi -> K+ K- are measured in 12 GeV p + A reactions in order to search for the in-medium modification of phi mesons. The observed K+ K- spectra are well reproduced by the relativistic Breit-Wigner function with a combinatorial background shape in three beta gamma regions between 1.0 and 3.5. The nuclear mass number dependence of the yields of the K+ K- decay channel is compared to the simultaneously measured e(+) e(-) decay channel for carbon and copper targets. We parameterize the production yields as sigma(A) = sigma(0)A(alpha) and obtain alpha(phi -> K+K-) - alpha(phi -> e+e-) to be 0: 14 +/- 0: 12. Limits are obtained for the partial decay widths of the phi mesons in nuclear matter.

DOI： 10.1103/PhysRevLett.98.152302

Web of Science
A test of MIEZE-reflectometer for study of surface and interface 査読有り

Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Hirotoshi Hayashida, Yuji Kawabata, Seiji Tasaki, Toru Ebisawa, Dai Yamazaki, Ryuji Maruyama, Keiji Tanaka, Naoya Torikai, Rintaro Inoue, Toshiji Kanaya

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 385-86 巻頁： 1125 - 1127 2006年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

We have installed a MIEZE-type spin echo spectrometer at the C3-1-2-2 (MINE1) port at the JRR-3 M in the Japan Atomic Energy Agency. By combining neutron reflectometry and the MIEZE, it is possible to detect inelastic and quasi-elastic scattering on the surface and at the interface. We have succeeded in measuring a MIEZE signal for which the Fourier time is up to 0.8 us. Though the Fourier time is small, we tested several samples by the MIEZE reflectometer. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.physb.2006.05.388

Web of Science
Development of neutron resonance spin flipper for high resolution NRSE spectrometer 査読有り

Masaaki Kitaguchi, Masahiro Hino, Yuji Kawabata, Hirotoshi Hayashida, Seiji Tasaki, Ryuji Maruyama, Dai Yamazaki, Toru Ebisawa, Naoya Torikai

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 385-86 巻頁： 1128 - 1130 2006年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

Neutron spin echo (NSE) is one of the techniques with the highest energy resolution for measurement of quasi-elastic scattering. In neutron resonance spin echo (NRSE), two separated neutron resonance spin flippers (RSFs) replace a homogeneous static magnetic field for spin precession in a conventional NSE. We have made a new type of RSF with pure aluminum wires in order to reduce the scattering from the surface. Test experiments have been performed at cold neutron beam line MINE1 at JRR-3M reactor in JAERI and the beam line CN3 at KUR The spin-flip probability was higher than 0.95 at a neutron wavelength of 0.81 ran and a RSF frequency of 100 kHz. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.physb.2006.05.389

Web of Science
Development of large-m polarizing neutron supermirror fabricated by using ion beam sputtering instrument at KURRI 査読有り

Masahiro Hino, Hirotoshi Hayashida, Masaaki Kitaguchi, Yuji Kawabata, Masayasu Takeda, Ryuji Maruyama, Toru Ebisawa, Naoya Torikai, Tetsuya Kume, Seiji Tasaki

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 385-86 巻頁： 1187 - 1189 2006年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

Authors have succeeded in fabricating m = 3.9 Fe/Si and m = 5 Fe/Ge polarizing neutron supermirrors with high reflectivity using ion beam sputtering instrument installed at KURRI. The reflectivity of up-spin neutron are above 0.80 and 0.67 for the m = 3.9 Fe/Si and m = 5 Fe/Ge supermirrors with external magnetic field of 45 mT, in which number of layers are 1600 and 3750, respectively. The polarization efficiencies are about 0.90. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.physb.2006.05.404

Web of Science
Moire fringes of cold neutron with large divergence angle 査読有り

Kaoru Taketani, Haruhiko Funahashi, Yoshichika Seki, Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Yoshie Otake, Hirohiko M. Shimizu

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 385-86 巻頁： 1222 - 1224 2006年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

Moire fringes were observed as a bright and high-contrast image using a. neutron spin interferometer with a relatively divergent cold neutron beam at the MINE2 beam line of JRR-3M. The two spin states were selectively deflected with the relative angle in the range of 92-184 nrad on transmission through the magnetic field gradient in the range of 3.2-6.4 G/cm produced by a 5 cm long quadrupole electromagnet. We analyzed the result with a first-order calculation taking into account the finite beam divergence and found that the beam divergence is required to be less than the angular separation of individual Moire loci, for the observation of Moire fringes, and is not required to be less than the angular separation of the two beam paths. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.physb.2006.05.412

Web of Science
Neutron resonance spin echo and MIEZE spectrometer development project in Japan 査読有り

Yuji Kawabata, Masahiro Hino, Masaaki Kitaguchi, Hirotoshi Hayashida, Seiji Tasaki, Toru Ebisawa, Dai Yamazaki, Ryuji Maruyama, Hideki Seto, Michihiro Nagao, Toshiji Kanaya

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 385-86 巻頁： 1122 - 1124 2006年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

A project for the development of neutron spin echo spectrometers using neutron resonance spin flippers with a pulsed neutron source has been launched. The system consists of a set of three different machines, a MIEZE spectrometer, a high intensity NRSE spectrometer and a high energy resolution Neutron resonance spin echo (NRSE) spectrometer. The design target of this system when installed in J-PARC ;is as follows: (1) MIEZE: 0.01 < Q < 3.5 (I/A), 20 < t < 1300 (ps); (2) high intensity NRSE: 0.005 < Q < 3.1 (I/A), I < t < 170 (ns); (3) high resolution NRSE: 0.003 < Q < 1.2 (I/A), 0.03 < t < 1 (ps). (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.physb.2006.05.387

Web of Science
First observation of phi-meson mass modification in nuclear medium 査読有り

R. Muto, J. Chiba, H. En'yo, Y. Fukao, H. Funahashi, H. Hamagaki, M. Ieiri, M. Ishino, H. Kanda, M. Kitaguchi, S. Mihara, K. Miwa, T. Miyashita, T. Murakami, T. Nakura, M. Naruki, M. Nomachi, K. Ozawa, F. Sakuma, O. Sasaki, H. D. Sato, M. Sekimoto, T. Tabaru, K. H. Tanaka, M. Togawa, S. Yamada, S. Yokkaichi, Y. Yoshimura

NUCLEAR PHYSICS A 774 巻頁： 723 - 726 2006年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

We have measured e(+)e(-) invariant mass spectra in 12 GeV p + A interactions at the KEK Proton-Synchrotron. The aim of the experiment is to detect possible in-medium modification of vector mesons at normal nuclear density. We used carbon and copper targets to study the nuclear size dependence of the e(+)e(-) invariant mass spectra. A significant enhancement on the low-mass side of the phi meson peak was observed in the low beta gamma region (beta gamma(phi) < 1.25) in the copper data. On the other hand, in the higher beta gamma region (beta gamma(phi) < 1.25), both the spectral shapes obtained from carbon and copper targets were consistent with the expected one from the simulation. This observation is consistent with a picture of the phi modification in a nucleus, i.e. normal nuclear density, because such an effect should be visible only for slowly moving mesons produced in a larger nucleus.

DOI： 10.1016/j.nuclphysa.2006.06.123

Web of Science
Nuclear mass number dependence of inclusive production of omega and phi mesons in 12 GeV p plus A collisions 査読有り

T. Tabaru, H. En'yo, R. Muto, M. Naruki, S. Yokkaichi, J. Chiba, M. Ieiri, O. Sasaki, M. Sekimoto, K. H. Tanaka, H. Funahashi, Y. Fukao, M. Kitaguchi, M. Ishino, H. Kanda, S. Mihara, T. Miyashita, K. Miwa, T. Murakami, T. Nakura, F. Sakuma, M. Togawa, S. Yamada, Y. Yoshimura, H. Hamagaki, K. Ozawa

PHYSICAL REVIEW C 74 巻 ( 2 ) 2006年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMERICAN PHYSICAL SOC

The inclusive production of omega and phi mesons is studied in the backward region of the interaction of 12 GeV protons with polyethylene, carbon, and copper targets. The mesons are measured in e(+)e(-) decay channels. The production cross sections of the mesons are presented as functions of rapidity y and transverse momentum p(T). The nuclear mass number dependences (A dependences) are found to be A(0.710 +/- 0.021(stat)+/- 0.037(syst)) for omega mesons and A(0.937 +/- 0.049(stat)+/- 0.018(syst)) for phi mesons in the region of 0.9 < y < 1.7 and p(T)< 0.75 GeV/c.

DOI： 10.1103/PhysRevC.74.025201

Web of Science
Experimental signature of medium modifications for rho and omega mesons in the 12 GeV p+A reactions 査読有り

M Naruki, Y Fukao, H Funahashi, M Ishino, H Kanda, M Kitaguchi, S Mihara, K Miwa, T Miyashita, T Murakami, T Nakura, F Sakuma, M Togawa, S Yamada, Y Yoshimura, H En'yo, R Muto, T Tabaru, S Yokkaichi, J Chiba, M Ieiri, O Sasaki, M Sekimoto, KH Tanaka, H Hamagaki, K Ozawa

PHYSICAL REVIEW LETTERS 96 巻 ( 9 ) 2006年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMER PHYSICAL SOC

The invariant mass spectra of e(+)e(-) pairs produced in 12 GeV proton-induced nuclear reactions are measured at the KEK Proton Synchrotron. On the low-mass side of the omega meson peak, a significant enhancement over the known hadronic sources has been observed. The mass spectra, including the excess, are well reproduced by a model that takes into account the density dependence of the vector meson mass modification, as theoretically predicted.

DOI： 10.1103/PhysRevLett.96.092301

Web of Science
Cold-neutron interferometry using beam splitting etalons 査読有り

M Kitaguchi, H Funahashi, T Nakura, K Taketani, M Hino, Y Otake, HM Shimizu

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 529 巻 ( 1-3 ) 頁： 190 - 193 2004年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

A novel type of cold-neutron interferometer based on a pair of new devices named 'beam splitting etalons (BSE)' has been developed. The parallelism between the two planes in each BSE and the equality of gap thicknesses of the two BSEs ensure the alignment of four independent multilayer mirrors in the interferometer within the precision required by the three-dimensional coherency of the beam. Various arrangements of BSEs enables us to build new types of coherent optical systems for cold neutrons. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2004.04.203

Web of Science
Experimental signature of in-medium mass modification of vector mesons at normal nuclear density 査読有り

R Muto, J Chiba, H En'yo, Y Fukao, H Funahashi, H Hamagaki, M Ieiri, M Ishino, H Kanda, M Kitaguchi, S Mihara, K Miwa, T Miyashita, T Murakami, T Nakura, M Naruki, M Nomachi, K Ozawa, F Sakuma, O Sasaki, HD Sato, M Sekimoto, T Tabaru, KH Tanaka, M Togawa, S Yamada, S Yokkaichi, Y Yoshimura

JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS 30 巻 ( 8 ) 頁： S1023 - S1026 2004年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：IOP PUBLISHING LTD

We measured invariant mass spectra of e(+)e(-) pairs produced in 12 GeV p+A interaction to investigate in-medium mass modification of vector mesons. We observed an enhancement over the known hadronic sources on the low-mass side of the omega meson mass peak. The obtained rho/omega ratio indicates that this enhancement mainly results from rho mesons whose mass was modified in nuclear matter. We performed a toy model calculation based on the prediction using the QCD sum rule. It reproduced well the tendency of our data.

DOI： 10.1088/0954-3899/30/8/051

Web of Science
Spectrometer for measurements of phi mesons in nuclear matter produced through 12-GeV p + A reactions 査読有り

M Sekimoto, J Chiba, H Funahashi, H Hamagaki, M Ieiri, M Ishino, M Kitaguchi, S Mihara, T Miyashita, T Murakami, R Muto, M Naruki, M Nomachi, K Ozawa, F Sakuma, O Sasaki, T Tabaru, KH Tanaka, S Yamada, S Yokkaichi, Y Yoshimura, H En'yo

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 516 巻 ( 2-3 ) 頁： 390 - 405 2004年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

A spectrometer was constructed to measure the invariant mass spectra of rho, omega and phi mesons through their e(+)e(-) or K(+)K(-) decays. The KEK experiment E325 was successfully carried out using the new spectrometer, and observed the signature of an in-medium mass modification of the rho and/or omega mesons for the first time. The details of the spectrometer are described. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.nima.2003.08.168

Web of Science
Non-dispersive measurement of the transverse coherence length of a cold neutron beam 査読有り

M Kitaguchi, H Funahashi, T Nakura, K Taketani, M Hino, Y Otake, HM Shimizu

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 72 巻 ( 12 ) 頁： 3079 - 3081 2003年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：PHYSICAL SOC JAPAN

We have measured the transverse coherence length of a cold neutron beam using Jamin-type cold neutron spin interferometer. It can control the transverse shift between the superposed two paths with no dispersion. We have observed clearly that the contrast of interference fringes varies according to the coherence function determined by the collimation of the beam. The measured coherence length was consistent with the estimate by the standard deviation of the neutron transverse momentum distribution.

DOI： 10.1143/JPSJ.72.3079

Web of Science
Direct Measurement of the Transverse Coherence Length of Cold Neutron Beam 査読有り

Masaaki Kitaguchi, Haruhiko Funahashi, Terunao Nakura, Masahiro Hino, Hirohiko M. Shimizu

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 72 巻頁： 38 - 41 2003年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：PHYSICAL SOC JAPAN

We have developed new cold-neutron interferometer of Jamin-type. Clear interference fringes with the contrast of 60% were observed. This is the first success of neutron interferometer using four independent multilayer mirrors. By using this new interferometer, we have measured the transverse coherence length of cold neutron beam directly. The transverse dislocation between the two paths can be controlled with no dispersion. The measured coherence length was consistent with the estimate given by the transverse momentum distribution of incident beam.

DOI： 10.1143/JPSJS.72SC.38

Web of Science
Measurement of invariant mass spectra of vector meson decaying in nuclear matter 査読有り

M Naruki, J Chiba, H En'yo, H Funahashi, H Hamagaki, M Ieiri, M Ishino, H Kanda, M Kitaguchi, S Mihara, T Miyashita, T Murakami, R Muto, M Nomachi, K Ozawa, F Sakuma, O Sasaki, HD Sato, M Sekimoto, T Tabaru, KH Tanaka, S Yadama, S Yokkaichi, Y Yoshimura

NUCLEAR PHYSICS A 721 巻頁： 297C - 300C 2003年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV

The experiment E325 has been performed at KEK PS. The data taking has been completed on February 2002. We have measured the invariant mass spectrum of e(+)e(-)pairs based on the statistics 100 times larger than our previous publication[3]. On the low-mass side of rho/omega meson, an enhancement over the known hadronic sources has been observed. The obtained rho/omega ratio in the spectrum is smaller than the ratio in pp interaction. This suggests that rho meson mass has been modified in nuclear matter.

DOI： 10.1016/S0375-9474(03)01054-6

Web of Science
Cold-neutron interferometer of the Jamin type 査読有り

M Kitaguchi, H Funahashi, T Nakura, M Hino, HM Shimizu

PHYSICAL REVIEW A 67 巻 ( 3 ) 頁： 033609 2003年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：AMERICAN PHYSICAL SOC

A cold-neutron interferometer using four independent multilayer mirrors is demonstrated. We have observed interference fringes with a contrast of 60%. The interferometer is based on a pair of devices using etalons with an air gap of 9.75 mum in spacing. The optical system is equivalent to the Jamin-type interferometer, which allows much larger spatial separation between the two coherent beams than the previous type of multilayer interferometer to broaden the applicability of neutron interferometry.

DOI： 10.1103/PhysRevA.67.033609

Web of Science
Measurement of invariant mass spectra of vector meson decaying in nuclear matter at KEK-PS 査読有り

R Muto, J Chiba, H En'yo, Y Fukao, H Funahashi, H Hamagaki, M Ieiri, M Ishino, H Kanda, M Kitaguchi, A Mihara, K Miwa, T Miyashita, T Murakami, T Nakura, M Naruki, M Nomachi, K Ozawa, F Sakuma, O Sasaki, M Sekimoto, T Tabaru, KH Tanaka, M Togawa, S Yamada, S Yokkaichi, Y Yoshimura

INTERSECTIONS OF PARTICLE AND NUCLEAR PHYSICS 698 巻頁： 138 - 141 2003年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：AMER INST PHYSICS

We measured invariant mass spectra of e(+)e(-) pairs produced in 12-GeV p + A interaction to investigate in-medium mass modification of vector mesons. We observed the excess over the known hadronic sources below the omega meson mass peak. The obtained rho/omega ratio and velocity dependence of excess/omega ratio imply that this excess mainly results from p meson whose miss was modified in nuclear matter.

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科研費 25

中性子干渉計を用いた暗黒宇宙の多角的研究

研究課題/研究課題番号：21H01092 2021年4月 - 2024年3月

日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究（Ｂ）

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担当区分：研究代表者

配分額：15860000円（直接経費：12200000円、間接経費：3660000円）
中性子・ナノ粒子散乱による未知相互作用の探索

研究課題/研究課題番号：19H01927 2019年4月 - 2022年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

嶋達志, 三島賢二, 吉岡瑞樹, 北口雅暁

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

重力相互作用は、古典論の枠内では一般相対性理論によって記述されるが、重力場の量子論は研究の途上である。現時点では超弦理論やループ量子重力理論などが理論の候補と考えられているが、いずれも微小なスケールでの時空構造に修正を加える点が共通である。修正された時空構造のもとでは、微小距離での重力の法則が逆二乗則からずれる可能性がある。本研究は、ナノ粒子標的と中性子との干渉性散乱を利用して、物体間距離が100nm以下の領域で従来の実験的制限を飛躍的に超える感度での未知相互作用の探索を行い、重力の逆二乗則の検証を実現する。これによって重力を含む統一理論に対する実験的情報を取得する。
中性子小角散乱は分子間力などの電磁気的な擾乱を受けないため、1μm以下の到達距離を持つ重力に類似する未知の相互作用の探索に有用である。本研究では天然の物質の中で干渉性核散乱断面積が最も小さいバナジウム製のナノ粒子標的の製造に成功し、それを標的とする測定を大強度陽子加速器施設(J-PARC)にて実施した。その結果、到達距離～10nmの領域で従来の他の実験での最高感度に匹敵する感度が得られた。さらに逆符号の散乱長を持つバナジウムとニッケルを原料とするナノ粒子の製造に成功した。この標的を用いた測定を2022年6月に予定しており、さらに10倍以上の感度向上が期待される。
重力は距離の二乗に反比例する、すなわち逆二乗則に従うと考えられているが、「大きな余剰次元模型」などの理論は、極めて短い距離で逆二乗則が破れる可能性を示唆している。重力の逆二乗則は主に原子・分子で構成された物体間の力を測ることで検証されてきたが、１μm以下の距離では分子間力の影響で実験感度が急激に失われるという問題があった。我々は分子間力を受けない中性子と物体との散乱を用いることでこれを解決した。特に散乱標的として、別の擾乱の原因である原子核散乱が極めて弱いバナジウム、およびバナジウム-ニッケル合金を材料とするナノ粒子を開発し、従来よりも10倍以上高い感度での逆二乗則の検証への道を拓いた。
時間反転対称性の破れの探索のための、偏極中性子による原子核反応の精密測定

研究課題/研究課題番号：17H02889 2017年4月 - 2020年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

北口雅暁, 吉岡瑞樹

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：16120000円（直接経費：12400000円、間接経費：3720000円）

中性子偏極装置である3Heスピンフィルターを開発し、J-PARC物質生命科学実験施設のパルス中性子ビームラインBL04 ANNRIに導入した。実際に139La原子核の中性子吸収・複合核形成反応に伴うガンマ線の放出角分布が、入射中性子スピン方向に依存することを、世界で初めて観測した。非偏極・偏極中性子を用いた複数の実験で観測された角分布を原子核反応モデルを用いて解析した結果、原子核反応において時間反転対称性の破れが大きく増幅され、標準理論を超える物理に対して中性子電気双極子能率を凌駕する感度を持ちうることが示唆された。
宇宙の物質の起源を説明するための物質と反物質の性質の違いがCP対称性の破れであるが、現在の素粒子標準理論では十分に説明できていない。ある種の原子核反応では、基本的な素粒子反応における対称性の破れが増幅して観測される場合がある。本研究では偏極中性子ビームを用いて原子核反応を詳細に調べた。139La原子核の反応ではこの増幅が十分大きく、標準理論を超える物理法則の探索に利用できることがわかった。今回のデータは原子核反応を用いた時間反転対称性の破れの探索実験の基礎データとなる。
世界最高密度の超冷中性子貯蔵による次世代超対称性理論研究へ向けた基盤研究

研究課題/研究課題番号：26247035 2014年4月 - 2017年3月

科学研究費助成事業基盤研究(A)

山下了, 岩下芳久, 北口雅暁, 清水裕彦, 嶋達志, 猪野隆, 三島賢二, 今城想平, 片山領, 関場大一郎

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

素粒子物理の大きな課題の一つである中性子の電気双極子能率を測定するため、(A)系統誤差を制御するための超冷中性子（UCN）の輸送・貯蔵用の界面技術と数値解析の確立と(B)UCNの加減速装置の開発に成功した。特に、1)Geant4のコアの改良と非鏡面反射モデルを導入したUCNの輸送精密解析系、2)多数サンプルで反射ポテンシャル・非鏡面反射成分を実測し重水素化ダイヤモンドコーティングで世界最高レベルの反射ポテンシャルをもつ部材の開発に成功、3)J-PARC初のUCN貯蔵実験と蓄積能率の測定に成功、4)UCNの加減速の効率を上げ既設のドップラーシフターからのUCNの加減速をJ-PARC初で成功した。
世界最高密度の極低エネルギー中性子貯蔵による次世代・超対称性理論研究の基盤構築

研究課題/研究課題番号：23244047 2011年4月 - 2015年3月

科学研究費助成事業基盤研究(A)

山下了, 北口雅暁, 清水裕彦, 嶋達志, 岩下芳久, 猪野隆, 三島賢二

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

自然の基本法則の理解を目指し、極低エネルギーの状態で生成・輸送・蓄積した中性子を超精密測定することで、クォークの持つ電気双極子能率の発見を目指す実験の基盤を構築できた。以下の３つの大きな成果があがった。１）中性子の輸送・蓄積のための素材の開発において、中性子を反射する能力の高い「重水素化したダイヤモンド・ライク・カーボン」の実用化を進めた。２）中性子の磁気能率と変動磁場の相互作用により中性子の加減速を行う「リバンチャー」の開発に世界で初めて成功した。３）超低エネルギー中性子の磁場および物質表面との反応を研究するためのGean4を基盤としたシミュレーションソフトの開発に成功しコードを公開した。
大強度パルス中性子に対応した中性子干渉光学素子の高性能化

研究課題/研究課題番号：21760050 2009年 - 2010年

科学研究費助成事業若手研究(B)

北口雅暁

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：2990000円（直接経費：2300000円、間接経費：690000円）

冷中性子干渉計はAharonov-Chaser効果など基礎物理研究に有用である。大強度パルス中性子を用いれば高統計での測定が可能になる。干渉計構成に必要な各デバイスをパルス中性子に対応させ、J-PARC MLFの冷中性子ビームラインBL05において中性子飛行時間法を用いて干渉縞を測定することに成功した。
中性子共鳴スピンエコーは試料のダイナミクスを高分解能で測定できる中性子準弾性散乱装置である。その主要構成要素である高周波共鳴スピンフリッパーをパルス対応させ、J-PARC MLFの冷中性子ビームラインBL05においてMIEZE型スピンエコーシグナルを測定することに成功した。J-PARCへの本格装置設置に向けて開発を続けている。また共鳴スピンフリッパーの小型化により、既存の装置へのスピンエコー測定オプションの組み込みを可能にする研究を進めている。
世界最高密度の新型超冷中性子源を用いた超対称性理論の研究

研究課題/研究課題番号：20340051 2008年 - 2010年

科学研究費助成事業基盤研究(B)

山下了, 北口雅暁, 清水裕彦, 嶋達志, 岩下芳久, 吉岡瑞樹, 猪野隆

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担当区分：連携研究者資金種別：競争的資金

当初の目標を超え、パルス型加速器と中性子の同期収束を組み合わせた新しい原理を用いた世界最高密度の超冷中性子生成のための装置の提案を行い、J-PARCの直線加速器部分への配置と実際の実験提案に至ったことが最大の成果である。さらに技術開発のための超冷中性子のタービン型生成装置をJ-PARCに開発、実用に供することにも成功した。実験実現のための主要課題を抽出し研究開発の流れを作ることができた。
大強度パルス中性子に対応した中性子干渉光学素子の開発と分光器への応用

研究課題/研究課題番号：19760046 2007年 - 2008年

科学研究費助成事業若手研究(B)

北口雅暁

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：2210000円（直接経費：2000000円、間接経費：210000円）

中性子波動を空間的に分割・重ね合わせする素子「ビームスプリッティングエタロン」によるJamin型冷中性子干渉計は、人工多層膜ミラーを用いることで適用波長を長く、装置を大型化し、干渉計の感度を向上させることができる。ビーム分離の大きいエタロンを用いた大型の干渉計の開発を進めた。またミラーとして複数の波長領域に対して反射できる「多色ミラー」を開発しこれを干渉計に組み込み、「多色中性子干渉計」を構築することに成功した。一方中性子スピンエコーは試料のダイナミクスを測定できる準弾性散乱分光装置である。その一種である共鳴スピンエコーでは共鳴スピンフリッパーの振動磁場の周波数が高いほど測定の分解能が向上する。新しく開発した鉄芯入りの電磁石を用いて、従来の20分の1の電力で安全に高周波のスピンエコー装置を組むことに成功した。
中性子干渉光学の応用によるスピンエコー装置の開発と冷中性子ビームの高度利用

研究課題/研究課題番号：17760055 2005年 - 2006年

科学研究費助成事業若手研究(B)

北口雅暁

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：2400000円（直接経費：2400000円）

中性子共鳴スピンエコー法では共鳴スピンフリッパーによってスピンアップ・ダウン状態間に波数差をつけ、スピンフリッパー間を飛行する間に位相差を蓄積する。スピンフリッパーに適用する振動磁場の周波数が高い程波数差は大きくなり、装置のエネルギー分解能は向上する。今年度は次のような成果を得た。
1 高周波化させた共鳴フリッパーを用いて実効1MHzのMIEZE型スピンエコー分光装置を構築した。分解能を示すフーリエ時間は1.7nsecであり、MIEZE型としては世界最高である。
2 安定的に動作させるためにフリッパー形状を最適化した。実効110kHzから600kHzまでMIEZEを安定して測定できる。現在この装置を用いた物性実験を開始している。
3 高分解能スピンエコー装置に対するビーム発散補正法を検討した。フリッパー間で蓄積される位相差はビームの入射角によってばらつく。これを補正する磁場形状を提案し、シミュレーションによってその可能性を示した。
多層膜を用いた冷中性子干渉計は長波長中性子を利用でき、微小相互作用を検出するのに有利である。装置の大型化と、基礎物理への応用をめざし、次のような研究を行った。
1 ギャップ200μmのビームスプリッティングエタロンを用いた干渉計の光学経路を詳細に調べた。
2 ビームスプリッティングエタロンを白色中性子に対応させるには、中性子ミラーをスーパーミラー化する必要がある。干渉計構築にはより低磁場で磁化する磁性体ミラーが必要だが、蒸着とイオンビームスパッタ法を用いてスーパーミラーを作成し、中性子反射・磁化特性を調べた。
低速中性子ビームの位相空間精密操作による無損失輸送

研究課題/研究課題番号：23H03659 2023年4月 - 2026年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

岩下芳久, 不破康裕, 広田克也, 清水裕彦, 栗山靖敏, 山田雅子, 北口雅暁

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担当区分：研究分担者

低速中性子ビームは、高い物質透過力、軽元素識別能力、物質中の動的観察能力などの特性から、基礎物理、物質研究から産業利用までの広範な利用が拡大する一方である。中性子利用機会増加のために中小規模の中性子源の普及が取り組まれているが、その際、限られた中性子を高度に利用するための新技術が強く望まれる。本提案の輸送/使用方法を用いると、従来法に比べて組上精度や設置精度を引き下げることができ、安価で高効率な輸送が可能となる。また、磁気レンズを用いると高度位相空間操作が可能になり、さらなるビーム活用が可能になる。本研究は、『勾配磁場を用いた低速中性子の無損失輸送は有効か』を問いとして、これを実証、開拓する。
水素吸蔵ナノ粒子・中性子散乱によるサブミクロン領域での未知相互作用の探索

研究課題/研究課題番号：22H01231 2022年4月 - 2026年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

嶋達志, 三島賢二, 吉岡瑞樹, 北口雅暁

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

重力は、弱い重力場の近似では逆二乗則にしたがうと考えられているが、数ミクロン以下の距離では素粒子の標準模型を超える効果により、逆二乗則からのずれが生じ、重力様の未知相互作用として現れ得る。そのような未知相互作用は、約100nm以上の領域ではねじり秤等を用いて精密な探索が行われているが、100nm以下では分子間力が深刻なバックグラウンドとなる。
本研究は、分子間力の影響を受けない中性子小角散乱を用い、さらに標的物質の核散乱長を測定中にリアルタイムで精密に制御することで、核力の影響をも極限まで低減する。これによって100nm以下での感度を3~5桁改善し、未踏の領域での未知相互作用探索を行う。
重力は、弱い重力場の近似では逆二乗則に従うと考えられているが、数μm以下の距離では素粒子の標準模型を超える効果により、逆二乗則からのずれが生じ、重力様の未知相互作用が現れ得る。重力様の未知相互作用は、約100nm以上の領域ではねじり秤等を用いて精密な探索が行われているが、100nm以下では分子間力が深刻なバックグラウンドとなる。本研究は、分子間力に不感な中性子小角散乱を用い、探索する距離と同程度の大きさを持つナノ粒子を標的として用いる。ナノ粒子を構成する約1000万個の原子が干渉性散乱に寄与するため、測定感度が大幅に向上する。この際、核散乱も同様に増強されバックグラウンドとなり得るが、負の核散乱長を持つバナジウムナノ粒子に正の核散乱長を持つ重水素を適量吸蔵させることにより相殺させ、核散乱を抑制する。これによって100nm以下での感度を3～5桁改善し、未踏の領域での未知相互作用探索を行う。バナジウムは常温・常圧で優れた水素吸蔵能力を備えた物質として知られているが、ナノ粒子化した場合の吸蔵特性はわかっていない。また少なくともバルクなバナジウム材においては、微量の酸素が含まれていると水素吸蔵能力が低下することが知られているが、一般に金属ナノ粒子は極めて容易に酸化されることも知られている。そこで2022年度は、できるだけ酸素含有量の少ないバナジウムナノ粒子の開発に注力した。その結果、ナノ粒子の製造法の一つであるジェットミル法を用いて0.7重量％以下の低酸素濃度の試料を作成することに成功した。現在、もうひとつの有力な製造法であるRF熱プラズマ法による試料の分析を進めている。またこれと並行して、雰囲気の水素ガスの温度・圧力と吸蔵される水素量との関係を調査するためのガスチェンバーの開発を行い、動作試験を行った結果、1gの試料に対して吸蔵比を0.1%の精度で制御できることが確認された。
当初、純バナジウムナノ粒子試料としては市販品または我々自身が作成したものを使用することを予定していたが、いずれも5～15重量％程度の酸素を含有していることが判明した。この場合、酸素の寄与だけで既に合成散乱長の許容範囲を超えてしまうため、酸素を含まないナノ粒子の製造法が課題となった。そこで、あらためて製造工程をひとつずつ点検し、作業環境および保管方法を最適化することで酸化の問題を克服することができた。これによって、当初2022年度内に予定していた重水素吸蔵特性の調査が2023年度上半期にずれこんだが、2023年度下半期に予定している大強度陽子加速器施設（J-PARC）物質・生命科学実験施設のパルス中性子源を用いた試験測定には十分間に合う見込みであり、研究期間全体から見ればおおむね順調に進んでいると言える。
酸素量ができるだけ少ないバナジウムナノ粒子の製造が最大の鍵であり、これに関してジェットミル法およびRF熱プラズマ法という２通りの方法を適用し、製造された試料の酸素濃度の比較を行っているところである。前者については 0.7重量％程度であることが判明しているが、最終的により酸素濃度の低い試料を採用し、重水素吸蔵特性の調査を2023年度上半期に実施する。その結果を踏まえて2023年度下半期にJ-PARC施設において中性子小角散乱の試験測定を行い、重水素の吸蔵量の増減に対して散乱断面積が極小値を示すことを確認する。また、同じ標的試料について、重力相互作用の影響が現れないX線小角散乱測定を行い、中性子小角散乱データと比較することによって最終的に未知相互作用のパラメータに対する制限を与える予定であるが、X線小角散乱測定を行うための実験セットアップを検討し、標的セルの開発を行う。
また、中性子小角散乱測定においては入射中性子ビームの発散成分が小角散乱成分に対するバックグラウンドとなり、未知相互作用に対する検証感度を劣化させるため、2024年度にビームコリメータの微調機構を導入し、感度の向上を図る。またナノ粒子の純度の向上も並行して進め、最終年度に最高感度での測定実験を実施する。
中性子寿命問題の解決　―偏極中性子崩壊非対称を用いた事象選別の高度化―

研究課題/研究課題番号：22H00140 2022年4月 - 2025年3月

科学研究費助成事業基盤研究(A)

三島賢二, 岩下芳久, 不破康裕, 吉岡瑞樹, 北口雅暁

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

中性子は880.2+/-1.0秒で陽子、電子、反ニュートリノの3体にβ崩壊する。その寿命は素粒子、原子核、天文分野における重要な値であるが、現在報告されている中性子寿命はその測定手法により8.5秒(4.0σ)の大きな乖離があり、“中性子寿命問題”と呼ばれている。この乖離が単なる実験の間違いなのか、あるいは未知の現象によるものなのか、大きな議論を呼んでいる。本申請はJ-PARC大強度パルス中性子を用い、中性子崩壊からの電子を測定するという新しい手法により、この問題の解決を目指す。中性子崩壊からの電子の放出方向は中性子の偏極方向に偏りを持つため、中性子偏極を制御することで実験の高度化を行う。
中性子電気双極子モーメント探索実験のための超冷中性子偏極解析器開発

研究課題/研究課題番号：22H01236 2022年4月 - 2025年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

川崎真介, 今城想平, 北口雅暁, 樋口嵩

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

中性子電気双極子モーメント探索実験TUCANで用いる超冷中性子用偏極解析器の開発を行う。中性子電気双極子モーメントは電磁場中における超冷中性子のスピン歳差運動の様子を観測することで測定できる。本研究で開発する超冷中性子偏極解析器を導入することによって、現在の測定感度を1 桁以上上回る精度で中性子電気双極子モーメントの探索が可能となる。
ソレノイド磁場で実現する新しい手法による中性子寿命問題の解明

研究課題/研究課題番号：21H04475 2021年4月 - 2025年3月

科学研究費助成事業基盤研究(A)

吉岡瑞樹, 三島賢二, 槇田康博, 北口雅暁

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

中性子は最も単純な原子核の一つであり、およそ900秒で電子、陽子、反ニュートリノに崩壊する。その崩壊寿命は素粒子標準理論の精密検証において不可欠なパラメータであるが、測定手法間に3.8標準偏差の有意な乖離が見られている。この乖離は「中性子寿命問題」と呼ばれており、未知の現象に起因する可能性が議論されている。我々は茨城県東海村の陽子加速器施設J-PARCの大強度中性子ビームを用いて、既存の手法とは異なる測定方法により中性子寿命を高精度で決定する実験を提案している。本研究は、研究期間内に0.1%の精度で中性子寿命を測定し、中性子寿命問題が未知の現象に起因するか否かに決着をつけることを目的とする。
中性子は最も単純な原子核の一つであり、およそ900秒で電子、陽子、反ニュートリノに崩壊する。その崩壊寿命は素粒子標準理論およびビッグバン元素合成理論の精密検証において不可欠なパラメータであるが、測定手法間に3.8標準偏差の有意な乖離が見られている。この乖離は「中性子寿命問題」と呼ばれており、未知の現象に起因する可能性が真剣に議論されている。この問題を解決すべく、申請者らは茨城県東海村の陽子加速器施設JPARCの大強度中性子ビームを用いて、既存の手法とは異なる測定方法により中性子寿命を高精度で決定する新しい実験を提案している。本実験では新型ガス検出器とソレノイド磁場を組み合わせ、従来最も支配的であった背景事象を大幅に低減できる。
<BR>
これまでの研究で新規検出器の基本開発が完了しているが、本年度は未対応項目への措置を行った。入射中性子がガス検出器中の動作ガスにより散乱され、検出器部材との吸収反応により発生するガンマ線背景事象を抑制する必要がある。そのため、ガンマ線発生確率が著しく低い6フッ化リチウムで検出器内部を覆うことを検討してきた。本年度は6フッ化リチウム壁の詳細設計および設置方法の検討を行ない、実際に検出器実機に組み込んだ。また、荷電粒子検出面に高電圧を印加する必要があるが、これまで放電現象が見られていた。放電箇所への対応を行い、本実験実施に十分な高電圧が印加できることを確認した。以上により、本実験実施可能な新規検出器の開発が完了した。次年度には、実験中に必須なエネルギー校正システムを検出器実機に組み込む。
本実験実施可能な新規検出器の開発が完了し、当初の計画通り次年度に中性子ビーム照射を実施予定である。
本実験中に必須である、エネルギー校正システムを検出器に組み込む。検出器群をビームラインに設置し、物理実験を遂行する。
ソレノイド磁場で実現する新しい手法による中性子寿命問題の解明

研究課題/研究課題番号：21H04475 2021年4月 - 2025年3月

日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究(A)

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担当区分：研究分担者
中性子干渉計を用いた暗黒宇宙の多角的研究

研究課題/研究課題番号：21H01092 2021年4月 - 2024年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

北口雅暁, 細畠拓也, 日野正裕

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：15860000円（直接経費：12200000円、間接経費：3660000円）

「中性子干渉計」を開発し宇宙進化の鍵である「暗黒エネルギー」を多角的に研究する。質量を持つ物体間の未知の相互作用を詳細に調べるために、質量を持ち電磁気相互作用が小さい中性子を試験粒子として用いる。
中性子干渉計は相互作用を波動の位相変化として捉えるもので、その位相変化は波長に比例する。長波長パルス中性子を用いることで感度を向上させ系統誤差を抑制する。J-PARCから得られる世界最大強度の中性子ビームと組み合わせることで、暗黒エネルギーに対する探索感度を従来の1桁から2桁向上させる。開発した干渉計を用いて、核力相互作用の精密測定・重力の量子力学的干渉効果、未知短距離力探索などを行う。
多層膜冷中性子干渉計の改良を進めた。利用波長帯域を拡大するための、干渉計用スーパーミラーを開発した。研究用原子炉JRR3のビームラインMINEにてミラーの反射特性を測定し、波長帯域を確認した。これを利用した干渉計を作成中である。微小位相測定・位相ノイズ模擬実験のための、位相変調装置を試作し動作確認を行っている。J-PARC中性子ビームラインにて、いくつかの物質の中性子散乱長の測定を試験し、結果を解析・論文の準備中である。
利用波長帯域を拡大するための、干渉計用スーパーミラーを開発した。研究用原子炉JRR3のビームラインMINEにてミラーの反射特性を測定した。当初の要求を満たす波長帯域をカバーできることを確認した。このミラーをビームスプリッターとして昨日させる素子「中性子ビームスプリッティングエタロン」を、現在作成中である。
探索すべき相互作用による微小な位相変化を模擬したり、外乱によって振動するような位相ノイズを模擬するための、位相変調装置を共同研究によって試作し、動作確認を行っている。まもなくJ-PARC中性子ビームラインでのテスト実験を行う予定であり、実験準備をすすめた。
暗黒エネルギーの探索のための基礎データである、原子核の中性子散乱長測定の実証実験をおこなった。我々の干渉計が装置として十分な精度を出せることを確認した。一方、絶対値を出すためには試料の形状や不純物の定量の精度を向上させる必要があることがわかった。
引き続き、J-PARC中性子ビームラインにて多層膜冷中性子干渉計を改良し、本測定が可能な装置として完成させる。特に利用波長帯域を拡大した干渉計用スーパーミラーを搭載させる。ピエゾステージを利用した大型干渉計の開発を行い、暗黒エネルギー探索に挑戦する。原子核散乱長の測定においては、我々の干渉計の性能を十分発揮できるよう、試料の形状や不純物の高精度な測定を行う。実際に散乱長の高統計測定を行う。またガスによる位相変化測定のためのガスセルや重力実験のためのジグなどを開発し、試験する。結果を論文にまとめて公表する。
J-PARCパルス中性子ビームを用いた中性子寿命測定:中性子寿命問題の解明

研究課題/研究課題番号：19H00690 2019年4月 - 2022年3月

科学研究費助成事業基盤研究(A)

三島賢二, 関場大一郎, 吉岡瑞樹, 山下了, 角野浩史, 北口雅暁

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

中性子は最も単純な原子核の一つであり、880.2+/-1.0秒で陽子、電子、反ニュートリノの3体にβ崩壊する。その寿命は素粒子、原子核、天文分野における重要なパラメーターのうちの一つであるが、現在報告されている中性子寿命はその測定手法により8.6秒(4.0σ)と大きく乖離しており、“中性子寿命問題 (Neutron Lifetime Puzzle)”と呼ばれている。この乖離が単なる実験の間違いなのか、あるいは未知の現象によるものなのか議論を呼んでいる。
本申請はJ-PARC大強度パルス中性子を用いた中性子寿命測定実験を遂行し、この問題の解決を目指す。
中性子の寿命は初期宇宙での元素合成や素粒子標準理論を知る上で非常に重要なパラメーターであるが、その値は測定手法により値が9.5秒(4.6σ)ずれており、その解決は喫緊の課題となっている。本研究はJ-PARCパルス中性子を用いてガス検出器で中性子崩壊電子を検出することで、既存の実験とは異なる手法によって中性子寿命の精密測定を測定を行った。最初の実験結果として中性子寿命896±10(統計誤差) +15/-18 (系統誤差)[秒]を導出した。この精度では2つの手法のうち、どちらが正しいかを言及するには至っていない。この問題解決のため、中性子量の増強及び系統誤差の低減を行い、実験精度の向上を行った。
中性子は原子核を構成する核子のうちの一つで、寿命約15分で陽子と電子に崩壊することが知られています。近年、中性子の寿命が測定の方法によりその値が異なる、ということが報告がされています。その原因はまだわかっておらず、もしかすると中性子が消えてしまうような新しい物理現象ではないか、という議論もされています。我々は既存の方法とは違う方法で測定を行い、最初の実験結果を得ました。そして、実験を改良することでさらに実験の精度を上げています。今後の実験結果により、この問題が単なる実験の間違いであったのか、あるいは新しい現象なのかがわかってくると期待されます。
J-PARC大強度パルス中性子を用いた中性子寿命の精密測定

研究課題/研究課題番号：16H02194 2016年4月 - 2019年3月

三島賢二

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担当区分：研究分担者

中性子の寿命は元素合成や素粒子標準理論を知る上で非常に重要なパラメーターである。中性子の寿命は中性子数と単位時間当たりの崩壊数を数えるビーム法と超冷中性子を蓄積してその崩壊時間を測定する蓄積法の2種類が存在するが、値が8.4秒(4σ)ずれており、その解決は喫緊の課題となっている。本研究はこの問題を解決すべく、既存の実験とは異なる手法によって中性子寿命の精密測定を測定を行うものである。実験はJ-PARCパルス中性子を用いて行われた。3Heを希釈して混合したガス検出器で中性子崩壊電子を検出することで中性子寿命896±10(統計誤差) +15/-18 (系統誤差)[秒]を得た。
中性子は原子核を構成する核子のうちの一つで、寿命約15分で陽子と電子に崩壊することが知られています。最近中性子の寿命が測定の方法によりその値が異なる、ということが報告されています。中性子の寿命はその崩壊の数を数える方法と崩壊せず残った中性子を測定する2つの方法で測定されています。この2つがなぜ異なるかはまだわかっておらず、もしかすると中性子が消えてしまっているのではないか、ということまで考えられています。我々は既存の方法とは違う方法で測定を行い、最初の実験結果を得ました。今後精度を上げていくことで、この問題が単なる実験の間違いであったのか、あるいは新しい現象なのかがわかってくると期待されます。
結晶回折を用いた中性子電気双極子能率の探索

研究課題/研究課題番号：16K13804 2016年4月 - 2018年3月

北口雅暁

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担当区分：研究代表者

配分額：3120000円（直接経費：2400000円、間接経費：720000円）

中性子電気双極子能率(EDM)の探索は、素粒子標準模型を超える物理の検証に重要な役割を果たす。結晶内に存在する電場と熱中性子ビームを用いたEDM探索は超冷中性子を蓄積する方法と同程度の感度を持ち、異なる系統誤差を持つ検証実験として重要である。本研究ではこの探索実験の理論的基礎である、動力学的回折を実験的に検証した。J-PARC大強度中性子源を用いてパルス中性子としては初めて明瞭なペンデル干渉を観測することに成功した。EDM測定に必要な結晶内部の電場の測定のために偏極中性子実験セットアップを構築した。非中心対称性結晶であるSiO2やBGO結晶を用いて電場測定実験を開始した。
低エネルギー中性子散乱を用いたナノメートルスケールでの重力逆２乗則検証実験

研究課題/研究課題番号：25800152 2013年4月 - 2015年3月

科学研究費助成事業若手研究(B)

吉岡瑞樹, 北口正暁, 三島賢二, 清水裕彦, 嶋達志, 猪野隆

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

当初の目標通り、標的ガス封入ガス容器窓材の選定を行い、シミュレーションに測定系の最適化を行った。この結果に基づき、標的ガス封入容器および真空散乱槽を作製し、位置敏感型中性子検出器とともにビームラインに設置した。研究期間内に本実験遂行の準備は全て整ったが、諸手続き上研究期間内での実験開始は叶わなかった。本実験は次年度に行われる予定である。
２次元中性子集光デバイス製作法の確立と性能評価

研究課題/研究課題番号：23360428 2011年4月 - 2014年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

日野正裕, 北口雅暁, 川端祐司, 杉山正明

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担当区分：研究分担者

量産可能な2次元中性子集光ミラー製作のキーデバイスとして、φ460mmの大面積でNiC/Tiスーパーミラーシート製作手法を確立した。これは従来の5倍以上の面積に相当しており、この大面積製膜を可能としたことで、J-PARC MLF BL06ビームライン建設や京大炉の小角散乱分光器等の高度化にも貢献をした。m>4のスーパーミラーシートはサポート材無しの自立膜でかつ歩留まりも100%に近い製作手法を確立した。しかし実用に足る形状の精密制御はいまだ道半ばである。そのためm<4でかつ曲率があまり大きくないスーパーミラーに関しては、現時点では、精密切削・研磨等の他の手法が優位であることを確認した。
未知短距離力探索を目指した極冷中性子干渉計用コンポーネントの開発研究

研究課題/研究課題番号：21340048 2009年 - 2011年

科学研究費助成事業基盤研究(B)

佐貫智行, 北口雅暁

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

将来的には未知短距離力を探索する実験に用いることを目指して、極冷中性子干渉計の重要なコンポーネントを開発した。白色光干渉を用いることで、開発した干渉計用コンポーネントを極冷中性子の干渉を実現できる精度に配置するシステムを作成した。
中性子スピン干渉を利用した小角散乱分光法の開発

研究課題/研究課題番号：21656237 2009年 - 2010年

科学研究費助成事業挑戦的萌芽研究

日野正裕, 北口雅暁

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

本研究では中性子スピンの位相を精密に制御することで、検出器の位置分解能よりも高分解能な小角散乱分光法(SANS)を提案し、実験で評価することが目的である。その実現にはJST先端計測分析技術・機器開発事業の支援を受けて、世界で初めて開発に成功した電磁石を用いた共鳴スピンフリッパーコイル(RSF)による高分解能MIEZE型スピンエコー分光器の基本部品と技術を応用することでめざした。実験は日本原子力研究開発機構C3-1-2-2ポート(MINE1)において行った。RSFと2次元検出器を傾けた状態でMIEZEシグナルの観測に成功した。しかしRSFの電磁石の静磁場の均一度やもれ磁場の干渉により、振動磁場を斜めに傾ける方法では高分解能化が難しいことが分かった。また振動磁場コイルを斜めにする手法は異方性のある試料に関しては、少なくとも90度回転させて、0と90度の2回は測定することが必要であるが、このことは、磁場をかけることが有効な試料の道も閉ざす。これはMIEZE型では試料の後方には検出器しか必要無いため、磁場環境からもフリーになり磁気散乱の測定も容易であるメリットを活かせなくなる。この様な実験検討から、電磁石RSFのメリットを活かし、高分解能な小角散乱測定を行うには振動磁場コイルを斜めに配置するよりも、ビームに対して垂直にし、集光デバイスを用いてビームの軌跡をより精密に制御する方が有効なことが明らかになった。そこで今回は新たにフレキシブルな高性能な中性子スーパーミラーシートの開発に成功して(特許出願)、集光デバイスを安価に製作できる可能性を示した。また実機でMIEZE-SANSの検討のために、安価な磁気ミラーホルダーの開発、及びそれを用いた長尺(L=60cm)で3.5Qcの透過型偏極スーパーミラーの開発に成功した。
中性子光学による基礎物理学

研究課題/研究課題番号：19GS0210 2007年 - 2011年

科学研究費助成事業学術創成研究費

清水裕彦, 猪野隆, 武藤豪, 嶋達志, 佐藤広海, 大森整, 北口雅暁, 舟橋春彦

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担当区分：研究分担者

J-PARC スパレーション中性子源に、基礎物理学のための冷中性子ビームライン BL05 を建設・整備した。光学デバイスにより精密に制御された中性子ビームを用い、中性子寿命の高精度測定をはじめとする物理実験が行われている。超冷中性子の高密度輸送法などの開発は従来の限界を超える測定を可能にする。物質研究においても磁気集光光学系を用いた極冷中性子小角散乱や共鳴スピンエコーなど新たな測定法を開発した。
低磁場駆動高性能中性子偏極ミラーの開発とその磁化特性の精密評価

研究課題/研究課題番号：19560841 2007年 - 2008年

科学研究費助成事業基盤研究(C)

日野正裕, 北口雅暁

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

磁気多層膜は中性子の磁気散乱ポテンシャルを制御することにより、中性子のスピン状態を選別する偏極素子としても使用できる。磁気多層膜を中性子偏極デバイスとして使用するためには、磁性膜が飽和している必要があり、外部磁場が必要となる。この外部磁場を小さくするには磁性的にソフトであることが重要で、最近純鉄(純度99.99%)を用いてその界面に0.5nmだけシリコンをスパッタすることで磁化特性が良くなることを発見し、m=4.9で偏極率94%以上、反射率70%以上の磁気多層膜スーパーミラーの開発に成功し、我々の装置の限界(φ200mm)まで再現性良く製作出来る成膜プロセスのレシピを確立した。またビームラインを変更しない透過型偏極ミラーの開発の開発にも着手し、m=4の透過型偏極スーパーミラーの開発に成功し、そして実際の分光器への適用、特に新しい分光法であるMIEZE分光器のキーパーツの一つとして適用し、実際に製作した偏極ミラーの有用性を示した。

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担当経験のある科目 (本学) 1

物理学基礎II

2017

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電磁気学の基礎を概観する。

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担当経験のある科目 (本学以外) 7

高エネルギー物理学（大学院）

（名古屋大学理学研究科）
素粒子宇宙物理研究のための実験観測技術入門

（名古屋大学理学研究科）
物理学演習（2年）

（名古屋大学理学部）
物理学実験（大学院）

（京都大学工学研究科）
物理学実験（3年）

（名古屋大学理学部）
物理学実験（1年）

（名古屋大学理学部）
先端物理学基礎（2年）

（名古屋大学理学部）

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社会貢献活動 12

出前授業

役割：講師

三重県立伊勢高校 2022年10月
出前授業

役割：講師

南山高校男子部 2022年10月
出前授業

役割：講師

三重県立伊勢高校 2021年11月
出前授業

役割：講師

三重県立伊勢高校 2020年10月
出前授業

役割：講師

三重県立伊勢高校 2019年10月
出前授業

役割：講師

岐阜県立斐太高校 2019年5月
出前授業

役割：講師

三重県立伊勢高校 2018年10月
出前授業

役割：講師

三重県立伊勢高校 2017年10月
出前授業

役割：講師

三重県立伊勢高校 2016年9月
出前授業

役割：講師

三重県立伊勢高校 2015年9月
名古屋大学素粒子宇宙起源研究機構講演会

役割：司会

名古屋大学素粒子宇宙起源研究機構 2015年4月
科学三昧inあいち

役割：実演

あいち科学技術教育推進協議会 2013年12月

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