2022/03/29 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
職名
准教授
連絡先
メールアドレス

学位 1

  1. 博士(理学) ( 2004年5月   京都大学 ) 

研究キーワード 3

  1. 素粒子物理学

  2. 原子核物理

  3. 中性子光学

経歴 6

  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. 名古屋大学   素粒子宇宙起源研究所   准教授

    2013年2月

  5. 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

  6. 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

  1. 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

  2. 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

  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

所属学協会 4

  1. 日本物理学会

  2. 日本中性子科学会

  3. 日本中性子科学会

  4. 日本物理学会

委員歴 6

  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. 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

  5. NOP2017 Local Organizing Committee   Chair  

    2017年1月 - 2018年11月   

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    団体区分:その他

  6. 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

  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

 

論文 80

  1. 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 H. M., 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

  2. Transverse asymmetry of gamma rays from neutron -induced compound states of La-140 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 H. M., 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

  3. 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 Christopher C., Hiromoto Masayuki, Hirota Katsuya, Ino Takashi, Kitaguchi Masaaki, Mishima Kenji, Oi Noriko, Shima Tatsushi, Shimizu Hirohiko M., Snow W. Michael, Yoshioka Tamaki

    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

  4. Angular distribution of gamma rays from neutron-induced compound states of La-140 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 H. M., 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

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

    Haddock Christopher C., Oi Noriko, Hirota Katsuya, Ino Takashi, Kitaguchi Masaaki, Matsumoto Satoru, Mishima Kenji, Shima Tatsushi, Shimizu Hirohiko M., Snow W. Michael, Yoshioka Tamaki

    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

  6. Concentration of the velocity distribution of pulsed neutron beams 査読有り

    Kitaguchi Masaaki, Iwashita Yoshihisa, Shimizu Hirohiko M.

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

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   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

  7. 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

  8. Neutron-antineutron oscillations: Theoretical status and experimental prospects 査読有り

    Phillips D. G. II, Snow W. M., Babul K., Banerjee S., Baxter D. V., Berezhiani Z., Bergevin M., Bhattacharya S., Brooijmans G., Castellanos L., Chen M. -C., Coppola C. E., Cowsik R., Crabtree J. A., Das P., Dees E. B., Dolgov A., Ferguson P. D., 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 B. Z., Kopeliovich V. B., Kuzmin V. A., Liu C. -Y., McGaughey P., Mocko M., Mohapatra R., Mokhov N., Muhrer G., Mumm H. P., Okun L., Pattie R. W. Jr., Quigg C., Ramberg E., Ray A., Roy A., Ruggles A., Sarkar U., Saunders A., Serebrov A. P., Shimizu H. M., Shrock R., Sikdar A. K., Sjue S., Striganov S., Townsend L. W., Tschirhart R., Vainshtein A., Van Kooten R., Wang Z., Young A. R.

    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

  9. 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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  10. Demonstration of focusing by a neutron accelerator 査読有り

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

    PHYSICAL REVIEW A   86 巻 ( 2 )   2012年8月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.86.023843

    Web of Science

  11. 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

  12. 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

  13. 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

  14. 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

  15. 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

  16. 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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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   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

  17. 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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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   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

  18. 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

  19. 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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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   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

  20. 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 H. M., 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

  21. Pendellosung interferometry probes the neutron charge radius, lattice dynamics, and fifth forces 査読有り 国際共著 国際誌

    Heacock Benjamin, Fujiie Takuhiro, Haun Robert W., Henins Albert, Hirota Katsuya, Hosobata Takuya, Huber Michael G., Kitaguchi Masaaki, Pushin Dmitry A., Shimizu Hirohiko, Takeda Masahiro, Valdillez Robert, Yamagata Yutaka, Young Albert R.

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

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    担当区分:筆頭著者   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

  22. Energy-dependent angular distribution of individual gamma rays in the La-139(n, gamma) La-140* 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 H. M., 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

  23. 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 K. S., Barrow J. L., Baxter D. V, Bentley P. M., Berezhiani Z., Bevilacqua R., Biondi R., Bohm C., Brooijmans G., Broussard L. J., Cedercall J., Crawford C., Dev P. S. B., DiJulio D. D., Dolgov A. D., Dunne K., Fierlinger P., Fitzsimmons M. R., Fomin A., Frost M. J., Gardiner S., Gardner S., Galindo-Uribarri A., Geltenbort P., Girmohanta S., Golubev P., Golubeva E., Greene G. L., Greenshaw T., Gudkov V, Hall-Wilton R., Heilbronn L., Herrero-Garcia J., Holley A., Ichikawa G., Ito T. M., Iverson E., Johansson T., Jonsson L., Jwa Y-J, Kamyshkov Y., Kanaki K., Kearns E., Kokai Z., Kerbikov B., Kitaguchi M., Kittelmann T., Klinkby E., Kobakhidze A., Koerner L. W., Kopeliovich B., Kozela A., Kudryavtsev V, Kupsc A., Lee Y. T., Lindroos M., Makkinje J., Marquez J. I, Meirose B., Miller T. M., Milstead D., Mohapatra R. N., Morishima T., Muhrer G., Mumm H. P., Nagamoto K., Nepomuceno A., Nesti F., Nesvizhevsky V. V., Nilsson T., Oskarsson A., Paryev E., Pattie R. W. Jr., Penttil S., Perrey H., Pokotilovski Y. N., Potashnikovav I, Ramic K., Redding C., Richard J-M, Ries D., Rinaldi E., Rizzi N., Rossi N., Ruggles A., Rybolt B., Santoro V, Sarkar U., Saunders A., Senjanovic G., Serebrov A. P., Shimizu H. M., Shrock R., Silverstein S., Silvermyr D., Snow W. M., Takibayev A., Tkachev I, Townsend L., Tureanu A., Varriano L., Vainshtein A., de Vries J., Wagner R., Woracek R., Yamagata Y., Yiu S., Young A. R., 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

  24. Measurement of gamma rays from (LiF)-Li-6 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 H. M., 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

  25. Neutron Imaging Using a Fine-Grained Nuclear Emulsion

    Hirota Katsuya, Ariga Tomoko, Hino Masahiro, Ichikawa Go, Kawasaki Shinsuke, Kitaguchi Masaaki, Mishima Kenji, Muto Naoto, Naganawa Naotaka, Shimizu Hirohiko M.

    JOURNAL OF IMAGING   7 巻 ( 1 )   2021年1月

  26. Development and application of a He-3 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 H. M., 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

  27. An experimental setup for creating and imaging He-4(2)* excimer cluster tracers in superfluid helium-4 via neutron-He-3 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 H. M., 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

  28. Measurement and alleviation of subsurface damage in a thick-crystal neutron interferometer 査読有り 国際共著 国際誌

    Heacock Benjamin, Haun Robert, Hirota Katsuya, Hosobata Takuya, Huber Michael G., Jamer Michelle E., Kitaguchi Masaaki, Pushin Dmitry A., Shimizu Hirohiko, Taminiau Ivar, Yamagata Yutaka, Yamamoto Tomoki, Young Albert R.

    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

  29. Improved accuracy in the determination of the thermal cross section of N-14(n, p)C-14 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 H. M., 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

  30. Generation of He-4(2)* Clusters via Neutron-He-3 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 H. M., 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

  31. First ultracold neutrons produced at TRIUMF

    Ahmed S., Altiere E., Andalib T., Bell B., Bidinosti C. P., Cudmore E., Das M., Davis C. A., 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 K. W., Makida Y., Mammei J., Mammei R., Martin J. W., Matsumiya R., Miller E., Mishima K., Momose T., Okamura T., Page S., Picker R., Pierre E., Ramsay W. D., Rebenitsch L., Rehm F., Schreyer W., Shimizu H. M., Sidhu S., Sikora A., Smith J., Tanihata I., Thorsteinson B., Vanbergen S., van Oers W. T. H., Watanabe Y. X.

    PHYSICAL REVIEW C   99 巻 ( 2 )   2019年2月

  32. Pendellosung interferometry by using pulsed neutrons (vol 908, pg 78, 2018)

    Itoh Shigeyasu, Nakaji Masaya, Uchida Yuya, Kitaguchi Masaaki, Shimizu Hirohiko M.

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

  33. 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

  34. 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 H. M., 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

  35. Pendellosung interferometry by using pulsed neutrons

    Itoh Shigeyasu, Nakaji Masaya, Uchida Yuya, Kitaguchi Masaaki, Shimizu Hirohiko M.

    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

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

    Takada S., Okudaira T., Goto F., Hirota K., Kimura A., Kitaguchi M., Koga J., Nakao T., Sakai K., Shimizu H. M., 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

  37. 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

  38. Supermirror neutron guide system for neutron resonance spin echo spectrometers at a pulsed neutron source 査読有り

    Hino Masahiro, Oda Tatsuro, Yamada Norifumi L., Endo Hitoshi, Seto Hideki, Kitaguchi Masaaki, Harada Masahide, Kawabata Yuji

    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

  39. 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

  40. 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 J. A., Goto F., Inaba S., Kawamura H., Kitaguchi M., Levy C. D. P., 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

  41. 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 N. L., Hino M., Oda T., Ino T., Shimizu H. M., 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

  42. 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 H. M., 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

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

    Hino Masahiro, Oda Tatsuro, Kitaguchi Masaaki, Yamada Norifumi L., Tasaki Seiji, Kawabata Yuji

    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

  44. 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

  45. 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

  46. 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

  47. 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

  48. 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

  49. 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

  50. 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

  51. 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)  

  52. 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

  53. 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

  54. 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

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

    Arimoto Yasushi, Funahashi Haruhiko, Higashi Nao, Hino Masahiro, Hirota Katsuya, Imajo Shohei, Ino Takashi, Iwashita Yoshihisa, Katayama Ryo, Kitaguchi Masaaki, Mishima Kenji, Muto Suguru, Oide Hideyuki, Otono Hidetoshi, Seki Yoshichika, Shima Tatsushi, Shimizu Hirohiko M., Taketani Kaoru, Yamada Takahiro, Yamashita Satoru, Yoshioka Tamaki

    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

  56. 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

     詳細を見る

    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

  57. 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

  58. 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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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   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

  59. 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

  60. 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

  61. 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

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  62. 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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  63. 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

    Web of Science

  64. 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

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  65. 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

  66. 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

  67. 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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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   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

  68. 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

  69. 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

  70. 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

  71. 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

  72. 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

  73. 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

  74. 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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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   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

  75. 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

  76. 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

  77. 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

  78. 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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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   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

  79. 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

  80. 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 19

  1. 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。
    本研究は10~100nmの距離における重力の逆二乗則の破れを探索することを目的としている。実験手法として、ファンデルワールス力による擾乱を受けない中性子と、探索距離と同程度の大きさを持つナノ粒子標的との干渉性散乱を利用する。さらに、核力によるバックグラウンドを抑制するため、符号の異なる散乱長を持つ元素の化合物をナノ粒子標的の材料として用いる。
    2020年度はケイ素、ニッケル、銀、亜鉛のナノ粒子を標的として用い、大強度陽子加速器施設(J-PARC)のパルス中性子源にて散乱測定を行った。その結果、それぞれの元素の干渉性散乱長のデータと標的粒子の粒径分布を考慮した理論計算によって再現できることが確認された。
    また、符号の異なる散乱長を持つ元素を組み合わせた標的材料の候補としてバナジウム-ニッケル合金に着目し、薄板状の標的を用いて中性子小角散乱測定による性能評価を行った。バナジウムは、単体の物質としてはもっとも小さな核散乱長を持つため純バナジウムでも感度向上が期待されるが、バナジウム-ニッケル合金はさらに散乱長が小さく、核散乱によるバックグラウンドが純バナジウムよりもさらに1/3程度に削減されることがわかった。現在、純バナジウムおよびバナジウム-ニッケル合金を原料として用いたナノ粒子の製法の開発をアイシンナノテクノロジーズ株式会社との共同で進めている。
    一方、従来の実験で中性子の散乱角度分布測定の精度を制限していた散乱チェンバー(真空)と中性子検出器(大気中)の間の隔壁の影響を除去するため、真空内で動作可能な中性子検出器の開発を行った。2020年12月に、J-PARCにおいてパルス中性子ビームを用いた動作試験を実施し、実際に真空中で正しく動作することを確認した。
    バナジウム-ニッケル合金の性能試験実験を行い、現時点で考えられる標的材料の候補としてはもっとも有望であることを確かめた。この結果を踏まえて、バナジウム-ニッケル合金を原料としたナノ粒子標的の製作に着手し、アイシンナノテクノロジーズ株式会社との共同でナノ粒子の製造方法の開発をスタートさせた。既に微細粉末化には成功しており、ナノ粒子成分をガス気流によって取り出す際の最適なパラメータの探索を行っている。パラメータが決定されれば、直ちに標的を得ることができ、それを用いて中性子小角散乱の本測定を実施可能である。
    また、2019年度の純ニッケルナノ粒子標的の測定に続いて、2020年度には核散乱長がよくわかっているケイ素、銀、亜鉛の単体を材料としたナノ粒子標的の測定を実施し、いずれも干渉性散乱の理論式によって散乱強度分布がうまく説明されることが確認され、これによって本測定用の標的物質を用いた測定に対しても、同様の理論計算を通じた解析の見通しが立った。
    これらと並行して、従来の実験で中性子の散乱角度分布測定の精度を制限していた散乱チェンバー(真空)と中性子検出器(大気中)の間の隔壁の影響を除去するため、真空内で動作可能な中性子検出器を製作し、J-PARCにおいてパルス中性子ビームを用いた動作試験を行った結果、実際に真空中で正しく動作することが確認された。これによって、中性子小角散乱の本測定に向けての準備が完了した。
    以上の状況から、現在進めているバナジウム-ニッケル合金のナノ粒子化の手法が確立すれば、本研究の最終目標である数十nmの距離での未知相互作用探索の高感度化が十分達成できるものと考えられる。したがって本研究は現時点では順調に進展していると判断される。
    アイシン名のテクノロジーズ株式会社との共同でバナジウム-ニッケル合金のナノ粒子化の手法を確立する。これまでに微細粉末化は成功しており、ナノ粒子成分をガス気流に乗せて輸送・取り出すためのパラメータの最適化を行う。2021年度10月までにナノ粒子化技術の開発を完了し、実際に本測定用のナノ粒子標的試料を製造する。
    この試料を用いた本測定をJ-PARCにおいて10月~12月の間に実施し、中性子小角散乱データを取得する。この実験では2020年度に開発した新しい位置検出型中性子検出器を導入し、散乱角の測定精度の向上を図る。
    中性子小角散乱測定と並行してX線小角散乱測定および走査型電子顕微鏡写真撮影を行い、試料中のナノ粒子の粒径分布を正確に求める。
    中性子小角散乱データと、粒径分布の測定値に基づいた散乱強度の理論計算値を比較することによって、未知相互作用の強度に関する上限値または有限値を導き出す。約1週間の中性子小角散乱測定によって、従来よりも1000倍程度の精度向上が見込まれ、重力に関する大きな余剰次元模型等の、標準模型を超える素粒子の理論に対して新しい実験的情報が得られるものと期待される。

  2. 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。

  3. 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。

  4. 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。

  5. 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。

  6. 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。

  7. 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。

  8. 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。

  9. 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 

    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。

  10. 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 

    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。

  11. 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 

    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。
    中性子の寿命はビッグバン元素合成を知る上での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8.5秒(4.0σ)ずれており喫緊の問題となっている。本実験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。2020年度の進捗を以下にまとめる。
    1) データ解析: 中性子寿命の物理測定は2014年から開始した。解析コードやシミュレーションの高度化を行い、この実験の最初の物理結果を論文に出版した(K. Hirota et al., Prog. Theor. Exp. Phys. (2020) 123C02)。得られた中性子寿命の値は 898 ± 10(stat.)+15/-18(syst.)秒であり、ビーム法、蓄積法の双方と無矛盾な値であった。ここから更に精度を上げるために、2019年までに取得したデータ(全て合わせて統計精度4秒に相当)の解析を進めている。
    2) スピンフリップチョッパーのアップグレード:本実験では長さ1 mのガス検出器に40 cm長に整形した中性子バンチを導入し、中性子バンチが完全にTPC内にある条件のときのみ測定を行う。統計誤差の向上、また系統誤差研究のためにはより高強度の中性子が必要な状態である。中性子強度は中性子輸送に用いているスピンフリップチョッパー(SFC)の大きさにより制限されている。そこで従来よりも大型のSFCを設計、作成しビームラインにインストールした。結果今までの3.2倍のビーム強度増強に成功した。この高強度中性子を用いて統計誤差、系統誤差の改善に努める予定である。
    大型SFCは2019年度中に完成していたが、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の影響により、そのビームラインへのインストール作業が大幅に遅れることとなった。
    2020年に論文化したデータは2014年から2016年に取得されたデータ解析から得られたもので中性子寿命の値は898 ± 10(stat.)+15/-18 (syst.)秒であった。ビーム法、蓄積法のどちらが正しいのか、あるいは双方のデータが正しいのか、について言及するためにはここから1桁程度の精度向上が求められる。
    <BR>
    現在2019年までに取得したデータの解析を進めている。これは統計精度4秒に相当にする。現在系統誤差要因の大きなものとして、中性子起因のバックグラウンドが存在する。これは計算で予想された量の4倍程度が観測されており、この評価に大きな系統誤差がついている。解析からバックグラウンドの原因追求を行っているが、統計がその精度を律速している。まずは大型SFCを用いた大強度中性子ビームによる系統誤差削減の研究を行う。系統誤差の削減に成功した後、本実験の目標である精度1秒に向けたデータ取得を開始する予定である。

  12. 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。

  13. 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。

  14. 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。

  15. 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。

  16. 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。

  17. 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。

  18. 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。

  19. 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

  1. 物理学基礎II

    2017

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    電磁気学の基礎を概観する。

担当経験のある科目 (本学以外) 7

  1. 先端物理学基礎(2年)

    名古屋大学理学部)

  2. 高エネルギー物理学(大学院)

    名古屋大学理学研究科)

  3. 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)

  4. 物理学演習(2年)

    名古屋大学理学部)

  5. 物理学実験(大学院)

    京都大学工学研究科)

  6. 物理学実験(3年)

    名古屋大学理学部)

  7. 物理学実験(1年)

    名古屋大学理学部)

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社会貢献活動 6

  1. 出前授業

    役割:講師

    三重県立伊勢高校  2018年10月

  2. 出前授業

    役割:講師

    三重県立伊勢高校  2017年10月

  3. 出前授業

    役割:講師

    三重県立伊勢高校  2016年9月

  4. 出前授業

    役割:講師

    三重県立伊勢高校  2015年9月

  5. 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

  6. 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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