Mishima20110223

PSIのnEDM実験について
高エネルギー加速器研究機構三島賢二
2011/02/23 京都大学原子炉実験所
PSIのnEDM実験の現状
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2010年7~9月と12月にPSIでnEDM実験に参加してきまし
た。
主にnEDM装置のコミッショニング。
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2010年7月 Fluxgate磁束計を用いた磁場一様性の測定
2010年8月外部磁場保障コイルのテスト
2010年9月 Cs磁束計のテスト
2010年10月
Hg磁束計のテスト実験
2010年12月
UCN受け入れ準備
2010年12月22日 UCNの発生を確認！！
PSI-UCN源
PSI-WestのSNSに行く途中。
実験室 (Thermohaus)
磁性体を避けるため、基本的に木製。
室内は22.00.1℃に設定されている。
実験装置は２階部分にある。
sD2 UCN源
UCN shutter
DLC coated UCN shutter。圧空式。ただし開閉に4秒かかる。
nEDM装置 4重磁気シールド＆真空容器
蓋についている配線がB0用Cosθコイル。
安定化電源
B0磁場用の安定化電源。ILL実験のものを
使用。中身はBlack Box。
電流の安定性は100secで0.7 ppm/ 1μT
安定化電源が現在の安定性を決めている（あるいは主要成分）。
Demagnetization
接続を切る操作が問題になるので、
トランスを使って操作している。
µがとても大きいのでこれだけ大きなトランスが必要になるとのこと。
nEDM真空容器内部
真空容器内のCs磁束計。
テーブルを回転させて磁場を
測定している。
(Philipp Schmidt-Wellenburg)
Cs磁束計。
回転方向による周波数(磁場の測定値)の
変動が観測されている。
Cs magnetmeter
Cs Readout
Martin Fertl
開発はFriboug Atomic Institute。
Cs Rotation
nEDM的にはB0方向のGradientが重要。
Surround Compensation Coils
X、Y、Zの3対のHelmholtz like coilsで外場を
キャンセルする。
Beatrice Franke
磁場勾配をキャンセルするのはとても
大変！！
Number of freedom
Bi = 3
dBi/dxi = 9
Requirement for nEDM experiment
Hg insert
下から真鍮の丸棒で開け閉めして
199Hgを導入する。
このふたは磁化を疑われている。
Hg Magnetometerの精度は20~40fT@100sec。
Marlon Horras
nEDM cell
DPS Cell
DLC coated Electrode
Hg window
UCN shutter
外から回転するアームで開閉する。先っぽは付いていない。
High Volgate
Johannes Zenner
Reinhold Henneck
nEDM setup
Trim Coils
磁場調整用にB0コイルの他
33個の補正コイルを用いている。
UCN Switch
EDM cell to detector
Straight guide
UCN
Source to EDM Cell
非磁性のピエゾモーターで回転させてスイッチングする(Mainz group)。
UCN detectors
9chのLi-glass(GS10) 検出器からなる (LPC CAEN group) 。
UCNモニター用検出器
UCN蓄積容器内(sD2から2mの場所)
にUCN検出器を設置。
検出器とLeonard Goeltl
Φ2mm-100m Li-glass scintillator(GS10 natural Li)をクォーツガラスで4m後ろの
MPPCで読みだす。 1mA運転でも動いていた模様。
UCN guide tube
DLC coatingされたガラス管。内径300mm。接着部分はトールシールを使っている。
First UCN production
Bernhald Lauss
Klaus Kirch
500,000 UCN/pulseを確認。固体の状態が悪く、液体の状態が現状で最高。
問題点
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10m先に5T超伝導磁石の装置がある。このon/offが
50T程度の磁場変化を装置付近に及ぼす。現在の
ConfigurationではCompensateできない。
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EDM装置に磁化がみられる。1nT程度。電極、Hgシャッ
ター等に金属を使っており、そこがやはり磁化している模
様。これがSystematicの原因になる。
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CellへUCNを入れてみたが700UCN程度。
予想の4ケタ下。。。

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