論文 - 清水　裕彦

Measurement of angular correlation of (n,gamma) reaction with polarized neutrons Open Access

Yamamoto T., Shimizu H.M., Kitaguchi M., Hirota K., Okudaira T., Takada S., Okada A., Yoshioka T., Ino T., Sakai K., Asahi K., Momose T., Iwata T., Hino M., Shima T., Yamagata Y.

Proceedings of Science   2017-January 巻   2017年

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出版者・発行元：Proceedings of Science  

Large enhanced P violation in a nuclear resonance reaction has been observed by using a polarized neutron beam. Enhanced CP violation is predicted to exist within the same nuclear reaction. We are now preparing to supply a polarized neutron beam for a CP violation search experiment. In the enhancement process of CP violation, we assume that the P violation of the compound nuclear state doesn't depend on the final state. However this assumption has not been verified yet. We plan to verify the assumption by measuring the 139La(n,g ) reaction with a polarized neutron beam at J-PARC MLF BL04. The supplied neutron beam will be polarized by using 3He spin filter, which will be installed into BL04. We present the states of development for 3He spin filter and study of the equipment in BL04.

DOI： 10.22323/1.294.0049

Open Access

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Measurement of neutron scattering from noble gas to search for a short-range unknown force Open Access

Noriko O.I., Shimizu H.M., Hirota K., Kitaguchi M., Haddock C.C., Snow W.M., Yoshioka T., Matsumoto S., Mishima K., Ino T., Shima T.

Proceedings of Science   2017-January 巻   2017年

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出版者・発行元：Proceedings of Science  

We are searching for an unknown force that could couple to mass using neutron scattering from a noble gas. The neutron is a chargeless massive particle with a long lifetime, which consequently is suitable for the precise measurement of a small interaction with a range of the order of 1nm by measurements of the momentum transfer distribution. We measured neutron scattering at the low-divergence beam branch on the BL05 NOP beamline in the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). We report recent experimental data.

DOI： 10.22323/1.281.0190

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¹³⁹Laの中性子共鳴吸収の断面積の測定

竹下 隼人, 清水 裕彦, 北口 雅暁, 広田 克也, 市川 豪, 奥平 琢也, 岡田 晏珠, 後藤 文也, 長元 孝介, 山本 知樹, 高田 秀佐, 吉岡 瑞樹, 猪野 隆, 旭 耕一郎, 百瀬 孝昌, 岩田 高広, 酒井 健二, 日野 正裕, 嶋 達志, 山形 豊, 木村 敦

日本物理学会講演概要集   72.1 巻 ( 0 ) 頁： 360 - 360   2017年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>ある種の核における中性子共鳴吸収反応では時間反転対称性の破れの効果が増幅される可能性が示唆されている。その核の候補の一つである^139^Laの中性子共鳴吸収反応での増幅の効果を知るために共鳴パラメータを決定する必要がある。本講演では、J-PARCで行った実験のデータを解析した結果を報告する。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_360

CiNii Research

Development of high spatial resolution cold/ultracold neutron detector using fine-grained nuclear emulsion Open Access

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

Proceedings of Science   2017-January 巻   2017年

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出版者・発行元：Proceedings of Science  

We have been developing neutron detectors with spatial resolution of submicron to several tens of nanometers using fine-grained nuclear emulsion with nuclides with large neutron absorption cross sections such as 6Li and 10B. Those detectors were demonstrated their ability to detect cold and ultra-cold neutrons.

DOI： 10.22323/1.294.0077

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The MTV experiment: searching for T-violation in polarized Li-8 at TRIUMF

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 ( 1 )   2016年8月

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出版者・発行元：Hyperfine Interactions  

The MTV experiment (Mott Polarimetry for T-Violation Experiment) is running at TRIUMF, to search for a large T-violating transverse electron-polarization in polarized 8Li β-decay. We aim at reaching precision of 10−4 for the R-correlation, which is defined as a T-violating triple vector correlation in the β-decay rate function. A Mott polarimeter system using a CDC (Cylindrical Drift Chamber) is used to measure the left-right scattering asymmetry in the Mott scattering from a thin metal foil. In the present study, we aim to discuss systematic effects in Mott polarimetry using the CDC.

DOI： 10.1007/s10751-016-1336-z

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Neutron-antineutron oscillations: Theoretical status and experimental prospects Open Access

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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出版者・発行元：Physics Reports  

The observation of neutrons turning into antineutrons would constitute a discovery of fundamental importance for particle physics and cosmology. Observing the n-n transition would show that baryon number (B) is violated by two units and that matter containing neutrons is unstable. It would provide a clue to how the matter in our universe might have evolved from the B = 0 early universe. If seen at rates observable in foreseeable nextgeneration experiments, it might well help us understand the observed baryon asymmetry of the universe. A demonstration of the violation of B-L by 2 units would have a profound impact on our understanding of phenomena beyond the Standard Model of particle physics. Slow neutrons have kinetic energies of a few meV. By exploiting new slow neutron sources and optics technology developed for materials research, an optimized search for oscillations using free neutrons from a slow neutron moderator could improve existing limits on the free oscillation probability by at least three orders of magnitude. Such an experiment would deliver a slow neutron beam through a magnetically-shielded vacuum chamber to a thin annihilation target surrounded by a low-background antineutron annihilation detector. Antineutron annihilation in a target downstream of a free neutron beam is such a spectacular experimental signature that an essentially background-free search is possible. An authentic positive signal can be extinguished by a very small change in the ambient magnetic field in such an experiment. It is also possible to improve the sensitivity of neutron oscillation searches in nuclei using large underground detectors built mainly to search for proton decay and detect neutrinos. This paper summarizes the relevant theoretical developments, outlines some ideas to improve experimental searches for free neutron oscillations, and suggests avenues both for theoretical investigation and for future improvement in the experimental sensitivity.

DOI： 10.1016/j.physrep.2015.11.001

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Pulsed ultra-cold neutron production using a Doppler shifter at J-PARC Open Access

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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出版者・発行元：Progress of Theoretical and Experimental Physics  

We have constructed a Doppler-shifter-type pulsed ultra-cold neutron (UCN) source at the Materials and Life Science Experiment Facility of the Japan Proton Accelerator Research Complex. Very cold neutrons (VCNs) with 136 m s-1 velocity in a neutron beam supplied by a pulsed neutron source are decelerated by reflection on an m = 10 wide-band multilayer mirror, yielding pulsed UCNs. The mirror is fixed to the tip of a 2000 rpm rotating arm moving with 68 m s-1 velocity in the same direction as the VCNs. The repetition frequency of the pulsed UCNs is 8.33 Hz and the time width of the pulse at production is 4.4 ms. In order to increase the UCN flux, a supermirror guide, wide-band monochromatic mirrors, focus guides, and a UCN extraction guide have been newly installed or improved. The 1 MW-equivalent count rate of the output neutrons with longitudinal wavelengths longer than 58 nm is 1.6 × 102 cps, while that of the true UCNs is 80 cps. The spatial density at production is 1.4 UCN cm-3. This new UCN source enables us to research and develop apparatuses necessary for the investigation of the neutron electric dipole moment.

DOI： 10.1093/ptep/ptv177

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超冷中性子リバンチャーの性能評価

今城 想平, 岩下 芳久, 三島 賢二, 北口 雅暁, 清水 裕彦, 猪野 隆, 山下 了, NOP collaboration

日本物理学会講演概要集   71.2 巻 ( 0 ) 頁： 64 - 64   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>我々はパルス中性子源を用いた中性子電気双極子能率探索実験において実験容器へ封入する超冷中性子(UCN)の体積密度を向上させる装置「UCNリバンチャー」を開発しその改良を進めてきた。UCNリバンチャーは勾配磁場とスピンフリッパーを組み合わせた中性子加速器である。我々はスピンフリッパーの改良機を作成し、現在その動作の調整および性能評価を進めている。今回は改良リバンチャーの性能試験結果について報告する。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_64

CiNii Research

結晶内電場を利用した中性子EDM探索に用いる結晶、実験体系の可能性

中路 雅也, 伊藤 茂康, 北口 雅暁, 清水 裕彦

日本物理学会講演概要集   71.2 巻 ( 0 ) 頁： 277 - 277   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>中性子EDMの探索は新しい物理の良いプローブである。結晶内の強力な電場を用いることで高い感度で中性子EDMを探索できる可能性がある。現在BGO結晶を用いた実験を計画しており、結晶内電場を測定するための実験体系をJ-PARC中性子ビームラインに構築した。本講演では、EDM探索により適した結晶と実験の検討について報告する。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_277

CiNii Research

中性子EDM測定のためのBi₁₂GeO₂₀結晶内電場の測定

伊藤 茂康, 中路 雅也, 北口 雅暁, 清水 裕彦

日本物理学会講演概要集   71.2 巻 ( 0 ) 頁： 276 - 276   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>中性子EDMの存在は時間反転対称性を破り、その探索は新しい物理の良いプローブである。我々は結晶内に存在する強い電場を利用した中性子EDM測定実験を進めている。今回はJ-PARC BL17で行ったBi_12_GeO_20_結晶の内部電場測定実験の結果を報告する。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_276

CiNii Research

名古屋大学加速器駆動中性子源(NUANS)のビームラインの設計

伊藤 維久弥, 清水 裕彦, 北口 雅暁, 広田 克也, 市川 豪, 鬼柳 善明, 土田 一輝, 瓜谷 章, 吉橋 幸子, 渡辺 賢一, 山崎 淳, 三和田 靖彦, 山形 豊, 岩下 芳久

日本物理学会講演概要集   71.2 巻 ( 0 ) 頁： 295 - 295   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>名古屋大学に新しく設置される名古屋大学加速器駆動中性子源( NUANS)の2ndビームラインを設計するために行った遮蔽計算の過程や結果、陽子加速器の出口からNUANSの2ndビームラインのターゲットまでの陽子ビームの輸送計算などについて述べる。また、この名古屋大学加速器駆動中性子源の2ndビームラインを使用してどのような実験を行うことができるのかについても述べる。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_295

CiNii Research

J-PARC/MLF/BL05における冷中性子ビームを用いた¹⁴N(n,p)¹⁴C反応断面積測定

北原 龍之介, 岩下 芳久, 清水 裕彦, 広田 克也, 横橋 麻美, 北口 雅暁, 吉岡 瑞樹, 音野 瑛俊, 森下 彩, 角 直幸, 富田 龍彦, 山下 了, 長倉 直樹, 家城 斉, 山田 崇人, 嶋 達志, 関 義親, 生出 秀行, 三島 賢二, 竹谷 薫, 猪野 隆

日本物理学会講演概要集   71.2 巻 ( 0 ) 頁： 174 - 174   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>^14^N(n,p)^14^Cは恒星中のs-processにおいて中性子を吸収してしまうため、CNOサイクル等の元素合成過程を阻害する反応の一つである。この反応断面積をJ-PARC/MLF/BL05の冷中性子ビームと中性子寿命測定用Time Prohection Chamberを用いてこれまでの断面積データの精度を超える統計精度で測定した。本講演では測定データの解析結果を報告する。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_174

CiNii Research

J-PARC/BL05における中性子-希ガス散乱を用いた未知相互作用探索実験

大井 法子, 清水 裕彦, 広田 克也, 北口 雅暁, 吉岡 瑞樹, 松本 悟, 三島 賢二, 猪野 隆, 嶋 達志

日本物理学会講演概要集   71.2 巻 ( 0 ) 頁： 256 - 256   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>我々は大強度陽子加速器施設（J-PARC）において中性子と希ガスの散乱を用いた未知相互作用探索を行っている。中性子は電荷がなく原子間力を抑えられる粒子である。散乱標的に希ガスを使い、中性子の散乱角度分布を測定することで、ナノメートルスケールの未知相互作用を探索することができる。実験は2016年3月に行い解析を進めている。実験と解析、またこの実験のため開発したシミュレーションについて報告する。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_256

CiNii Research

J-PARC/BL05における中性子寿命測定実験：信号事象の同定

家城 斉, 山田 崇人, 長倉 直樹, 山下 了, 関 義親, 角野 浩史, 清水 裕彦, 広田 克也, 横橋 麻美, 北口 雅暁, 吉岡 瑞樹, 音野 瑛俊, 富田 龍彦, 角 直幸, 森下 彩, 岩下 芳久, 北原 龍之介, 生出 秀行, 嶋 達志, 三島 賢二, 猪野 隆, 竹谷 薫

日本物理学会講演概要集   71.2 巻 ( 0 ) 頁： 60 - 60   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>中性子の寿命はビッグバン元素合成やCKM行列のVud項を決定づける重要なパラメータである。これまでビーム法とボトル法の2つの手法によって寿命が測定されているが、両者の測定結果には8.4秒の乖離が存在する。本研究はビーム法に基づくが、中性子の崩壊を電子によって同定することで、先行研究と異なる不確かさで寿命を導出することができる。本講演では信号事象の同定と背景事象の評価について発表する。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_60

CiNii Research

J-PARC/BL05における中性子寿命測定実験：大型中性子輸送光学系の開発

横橋 麻美, 広田 克也, 清水 裕彦, 北口 雅暁, 北原 龍之介, 岩下 芳久, 吉岡 瑞樹, 音野 瑛俊, 山田 崇人, 山下 了, 関 義親, 生出 秀行, 三島 賢二, 竹谷 薫, 猪野 隆

日本物理学会講演概要集   71.2 巻 ( 0 ) 頁： 79 - 79   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>中性子寿命は、ビッグバン元素合成理論やCKM行列のユニタリティ検証に重要なパラメーターであり、我々は1秒の精度での測定を目標としている。中性子ビームのフラックス増強のためにビーム口径を拡大する必要がある。そのための大型中性子輸送光学系を作成した。本講演ではその開発と評価について発表する。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_79

CiNii Research

J-PARC/BL05における中性子寿命測定実験：新検出器・アンプ開発

富田 龍彦, 角 直幸, 森下 彩, 音野 瑛俊, 吉岡 瑞樹, 北原 龍之介, 岩下 芳久, 山田 崇人, 山下 了, 広田 克也, 清水 裕彦, 横橋 麻美, 北口 雅暁, 生出 秀行, 嶋 達志, 三島 賢二, 竹谷 薫, 猪野 隆

日本物理学会講演概要集   71.2 巻 ( 0 ) 頁： 59 - 59   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>中性子の寿命は基礎的な物理パラメーター(CKM行列のVud要素など)に影響を与える。これまで、中性子寿命(~880sec)は2種類の手法において値が求められているが、この手法間には3.8σのずれが存在している。そこで、我々NOPグループはJ-PARCにてこれらの実験とは独立な手法で0.1%精度での寿命導出を目指している。本講演は0.1%精度での測定に向けた検出器開発の進捗状況とアンプ開発の現状について報告する。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_59

CiNii Research

J-PARC/BL05における中性子寿命測定実験：検出効率・その他系統誤差と結果

山田 崇人, 家城 斉, 長倉 直樹, 山下 了, 角野 浩史, 清水 裕彦, 広田 克也, 横橋 麻美, 北口 雅暁, 吉岡 瑞樹, 音野 瑛俊, 富田 龍彦, 角 直幸, 森下 彩, 岩下 芳久, 北原 龍之介, 生出 秀行, 嶋 達志, 三島 賢二, 猪野 隆, 竹谷 薫, 関 義親

日本物理学会講演概要集   71.2 巻 ( 0 ) 頁： 61 - 61   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

<p>中性子寿命はビッグバン元素合成やCKM行列のVud項の入力パラメータとなる重要な物理量である。現在中性子寿命の世界平均値を決定づけている 実験では大別して2つの手法が用いられているが、それらの結果には3.8σの乖離がある。本研究はその2つの手法とは別の手法を用いており、全く 異なる系統誤差を持つ実験である。最新の物理データを取得したので、本実験の系統誤差と結果を報告する。</p>

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_61

CiNii Research

20pAH-10 J-PARC/BL05における中性子寿命測定実験 : ^3He数密度と中性子数評価

三島 賢二, 猪野 隆, 竹谷 薫, 山下 了, 山田 崇人, 横山 晴道, 家城 斉, 長倉 直樹, 角野 浩史, 清水 裕彦, 広田 克也, 榊原 理紗, 杉野 智昭, 横橋 麻美, 北口 雅暁, 吉岡 瑞樹, 音野 瑛俊, 田中 元気, 富田 龍彦, 角 直幸, 森下 彩, 岩下 芳久, 北原 龍之介, 生出 秀行, 嶋 達志, 関 義親

日本物理学会講演概要集   71.1 巻 ( 0 ) 頁： 109   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_109

CiNii Research

22pAX-5 TRIUMF-MTV実験の為のスピンフリップに同期する系統性抑制法の開発

坂元 祐子, 馬場 秀忠, 榎園 昭智, 後藤 文也, 羽取 美令, 稲葉 尚輝, 川村 広和, 北口 雅暁, 益田 英知, 長島 徹, 二宮 一史, 尾崎 早智, 清水 裕彦, 清水 裕太, 田中 祐太郎, 田沼 良介, 渡辺 悦子, 横橋 麻美, 村田 次郎

日本物理学会講演概要集   71.1 巻 ( 0 ) 頁： 448   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_448

CiNii Research

22pAX-4 複合核状態における時間反転対称性の破れ : Xe(n,γ)反応の実験と解析

奥平 琢也, 清水 裕彦, 北口 雅暁, 広田 克也, 市川 豪, 岡田 晏珠, 後藤 文也, 長元 孝介, 高田 秀佐, 吉岡 瑞樹, 猪野 隆, 旭 耕一郎, 百瀬 孝昌, 岩田 高広, 酒井 健二, 日野 正裕, 嶋 達志, 山形 豊

日本物理学会講演概要集   71.1 巻 ( 0 ) 頁： 447   2016年

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本物理学会  

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_447

CiNii Research