茨城大学
理工学研究科(理学野)
物理学領域

顔写真
准教授

飯沼 裕美

イイヌマ ヒロミ
Iinuma Hiromi

経歴

  1. 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設 助教 2011/04/01-2016/09/30
  2. 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所 研究員 2008/07/01-2011/03/31
  3. 米国ブルックヘブン研究所 物理 研究員 2006/11/01-2008/06/30
  4. 理化学研究所 延與放射線研究室 2006/04/01-2006/10/31
  5. 中菱エンジニアリング株式会社 1997/04/01-2002/06/30

学位

  1. 博士(理学) 京都大学 2006/11/24
  2. 理学修士 名古屋大学 1997/03/25

免許・資格

  1. クレーン・デリック運転士免許(クレーン限定) 2014/07/02
  2. 玉掛け 2014/08/22

教育・研究活動状況

ビームを用いた素粒子実験の研究室です。私は学生の時から国内外の加速器施設で研究活動を行ってきました(図1)。現在は、J-PARC(東海村)のミューオンビームラインで標準理論を超えた物理、時間反転対称性の破れの探索実験に取り組んでいます(図2)。ミューオンを均一な磁場中に置くとスピン歳差運動という、コマのような動きをします。その回転周期をサブppmで精密測定をすると、標準理論を越えた物理や電気双極子モーメント(EDM)の探索が可能です。EDMは時間反転対称性の破れを示唆する物理量であり、実験的に直接検出できれば世界初の成果になります。我々の実験では、医療用MRI技術を応用した世界最高制度の蓄積リング(図3に開発テストベンチを示す)に、9km飛ばしても1cmしか広がらない高品質のミューオンビームを蓄積し、ミューオンスピン歳差運動を超精密測定します。茨城大学はJ-PARCから最も近い大学であり、世界最先端の研究現場に気軽に足を運べるという恵まれた環境にあります。またつくば市のKEKキャンパスでは全長1mほどの電子銃ビームラインを占有しビーム力学・制御技術を基礎から習得できます(図4)。
加速器ビームを用いた研究活動です J-PARCで素粒子実験に取り組んでいます
加速器ビームを用いた研究活動です J-PARCで素粒子実験に取り組んでいます
世界一の磁場精度の蓄積リングを作ります 電子銃ビームラインで基礎研究もしています
世界一の磁場精度の蓄積リングを作ります 電子銃ビームラインで基礎研究もしています

研究分野

  1. 素粒子・原子核

研究キーワード

  1. スピン偏極したミュオンビームを用いた物理実験

研究テーマ

  1. J-PARCにおけるミューオン異常磁気モーメントと電気双極子の精密測定実験 2008/07/01-現在

競争的資金等の研究課題

  1. ミューオン異常磁気能率の精密測定にむけたミューオン線型加速器低速部の実現 科研費 基盤研究(A) 2018/04/01-2021/03/31 J-PARC g-2/EDM実験のためのミューオンリニアック低エネルギー部におけるスピン偏極制御の実現に主眼を置いた研究開発を行う。
  2. ソレノイド型蓄積磁石への3次元らせん軌道によるビーム入射の実証実験 科研費 基盤研究(B) 2014/04/01-2018/03/31 本研究は、J-PARC g-2/EDM実験の蓄積リングの1/3スケールの小型ソレノイド磁石を設置したテストビームラインに、112keV/cの電子ビームを通し、3次元らせん軌道入射方式を実証するものである。
  3. 3次元らせん軌道ビーム入射のためのパルス状磁場発生装置の開発 科研費 若手研究(B) 2011/04/01-2014/03/31 本申請研究では入射ビームキッカー用のパルス状磁場発生装置の試作及び動作試験を行った。目標とする磁場の空間・時間分布を測定し、加速器学会で成果報告をした。

論文

  1. 研究論文(学術雑誌) 共著 First muon acceleration using a radio-frequency accelerator S. Bae, H. Choi, S. Choi, Y. Fukao, K. Futatsukawa, K. Hasegawa, T. Iijima, H. Iinuma, K. Ishida, N. Kawamura, B. Kim, R. Kitamura, H. S. Ko, Y. Kondo, S. Li, T. Mibe, Y. Miyake, T. Morishita, Y. Nakazawa, M. Otani, G. P. Razuvaev, N. Saito, K. Shimomura, Y. Sue, E. Won, and T. Yamazaki PHYSICAL REVIEW ACCELERATORS AND BEAMS APS Physics 21/ 050101 2018/05/18 10.1103/PhysRevAccelBeams.21.050101
  2. 研究論文(学術雑誌) 共著 Magnetic design and method of a superconducting magnet for muon g− 2/ EDM precise measurements in a cylindrical volume with homogeneous magnetic field M. Abe, Y. Murata1, H. Iinuma, T. Ogitsu, N. Saito, K. Sasaki, T. Mibe, H. Nakayama Nuclear Inst. and Methods in Physics Research ELSEVIER 890, 51-63 2018/05/11 10.1016/j.nima.2018.01.026
  3. 研究論文(学術雑誌) 共著 Three dimensional spiral injection scheme for the g-2/EDM experiment at J-PARC H. Iinuma, H. Nakayama, Katsunobu Oide, Ken-ichi Sasaki, Naohito Saito, Tsutomu Mibe (KEK) and Mitsushi Abe (Hitachi, Ltd) Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 832, 51-62 2016/05/29 10.1016/j.nima.2016.05.126 A newly developed three-dimensional spiral injection scheme for beam insertion into a solenoidal storage ring is reported.
  4. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 共著 THREE-DIMENSIONAL SPIRAL BEAM INJECTION FOR A COMPACT STORAGE RING H. Iinuma, K. Furukawa, H. Hisamatsu, H. Nakayama, S. Ohsawa, K. Oide, K. Sasaki, Y. Fukao, T. Mibe Proceedings of IPAC2018, Vancouver, BC, Canada 2018/08/09 10.18429/JACoW-IPAC2018-TUPML060
  5. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 共著 Commissioning of the Diagnostic Beam Line for the Muon RF Acceleration with H− Ion Beam Derived from the Ultraviolet Light Y. Nakazawa, H. Iinuma, N. Kawamura, T. Mibe, M. Otani, T. Yamazaki, R. Kitamura, Y. Kondo, N. Saito, Y. Sue 9th International Particle Accelerator Conference IPAC2018, Vancouver, BC, Canada JaCoW Publishing 277-280 2018/08/09 10.18429/JACoW-IPAC2018-TUPAK016

研究発表

  1. 口頭発表(一般) MRIサイズの小型リングへ入射するための高度のX-Y結合を伴う3次元螺旋入射手法の開発 第15回日本加速器学会年会 2018/08/08 URL 標準理論を越えた物理探索のため、新しい実験方式によるスピン歳差運動の精密測定を行うJ-PARC g-2/EDM実験が進んでいる。ミューオン電子双極子モーメント(EDM)の信号をミューオンスピン歳差運動から抽出するために、EDM測定の理想「電場が存在せずに磁場精度サブppmの精密調整された静磁場中にビームを蓄積」を目標に、従来の実験方式(BNL/E821や、FNAL/E882)に比べ半径が10分の1小さいMRIサイズ(直径70㎝弱)の単ユニットソレノイド型超電導磁石内部にミューオンビームを蓄積する手法を確立した。本公演では、EDM測定に必要なビームに対する要求を議論する。さらに、蓄積磁石内部の磁場の空間分布形状とビーム位相空間の関係から入射の条件を算出し、入射効率を最適化するための弱収束磁場分布形状、パルス磁場発生コイルの空間配置の決定手法を議論する。
  2. ポスター発表 小型蓄積磁石への3次元らせん軌道入射ビームテスト実験 2017年度量子ビームサイエンスフェスタ 2018/03/02 URL
  3. ポスター発表 Three-dimentional spiral beam injection for a compact storage ring 2nd International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University 2017/12/08
  4. ポスター発表 Test experiment for negative Muonium acceleration by RFQ 2nd International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University 2017/12/08
  5. 口頭発表(一般) Preparation status and prospects of the muon acceleration with RFQ in J-PARC 第14回日本加速器学会 2017/08/01

受賞

  1. KEKスチューデント・デイ機構長賞 2018/11/13
  2. 若手奨励賞受賞(実験核物理領域) 2010/09/10
  3. RHIC AGS 学位論文大賞 2007/07/01 米国ブルックヘブン研究所が主催する、ブルックヘブン研究所の加速器を用いた物理分野の実験をテーマにした博士論文のコンペティション。 https://www.bnl.gov/userscenter/Thesis/2007/thesis_2007.asp

担当授業科目

  1. 物理学基礎
  2. 物理学実験

社会貢献活動

  1. 理工系女子応援シンポジウム 2017/10/14-現在 大学への進路選択を控えた生徒(主に女子高校生)や、保護者、教育関係者に、理工系を選択した場合の将来像をイメージをもつために、先輩女性研究者たちの体験を聞く機会を持ちました。

所属学協会

  1. 日本物理学会
  2. 日本中間子学会
  3. 日本加速器学会