課題研究 P1/P2

京都大学理学部課題研究Ｐ１・Ｐ２（４回生）

課題研究Ｐ１ --- 担当教員：〔実験〕田島、鈴木（高エネルギー研究室）〔理論〕橋本（素粒子論研究室）

課題研究Ｐ１では、我々の世界を構成している最小単位である素粒子の基本相互作用について研究する。理論ゼミでは素粒子の相互作用を記述する場の理論を研究する。実験ゼミでは前期は、素粒子を実験的に研究・観測するための手段である、加速器、及び測定器の原理について勉強する。また、現在の素粒子実験物理の最先端の話題についても紹介する。実験ゼミ後期は学生の自主性を基に素粒子の基本相互作用を研究する実験を、学生自らが提案し、実行する。
課題研究ガイダンスでの紹介ファイル

2023年度P1
[プレゼンテーション]

ニュートリノヘリシティ pdf
泡箱の作成 pdf

[レポート]

2022年度P1
[レポート]

2021年度P1
[レポート]

２０２０年度Ｐ１
[プレゼンテーション] 　

ガムテープ Correlation between nanosecond X-ray flashes and stick–slip friction in peeling tape pptx
ポジトロニウム pptx

[レポート]

２０１９年度Ｐ１
[プレゼンテーション] 　

キャベンディッシュ pptx
ベルの不等式 pptx
ポジトロニウム pptx

[レポート]

２０１８年度Ｐ１
[プレゼンテーション] 　

ポジトロニウム pptx
ベルの不等式 pptx
音波チェレンコフ検出器 pptm

[レポート]

２０１７年度Ｐ１
[プレゼンテーション]

ミューオンg-2 pdf
ポジトロニウム pdf

２０１６年度Ｐ１
[プレゼンテーション]

リングチェレンコフ検出器 pptx
ポジトロニウム pptx ,pdf

[レポート]

２０１５年度Ｐ１
[プレゼンテーション]

ポジトロニウム pdf
スパークチェンバー pptx pdf movie

[レポート]

２０１４年度Ｐ１
Positronium lifetime

２０１３年度Ｐ１
[プレゼンテーション]

Positronium Hyperfine splitting pdf pptx
捻れ秤りによる重力の測定 pdf pptx

[レポート]

２０１２年度Ｐ１
[プレゼンテーション]

Lamb shift pdf pptx
メスバウアー効果 pptx

[レポート]

「Lamb shitの測定」

２０１１年度Ｐ１
[プレゼンテーション]

Lamb shift pdf pptx
Geiger-Muller計数管の作成 pdf pptx

[レポート]

「Lamb shitの測定」および「GM計数管の作成」

２０１０年度Ｐ１
[プレゼンテーション]

Lamb shiftの測定に向けて pdf pptx

[レポート]

Lamb shitの測定に向けて-

２００９年度Ｐ１
[プレゼンテーション]

Lamb shiftの測定改め励起原子の作成 pdf pptx

[レポート]

2s水素原子の作成-Lamb shitに向けて-

２００８年度Ｐ１
[プレゼンテーション]

[レポート]

２００６年度Ｐ１
[プレゼンテーション]

Neutrino helicityの測定 (PDF 295kB)
Double Beta Decay (PDF 221kB)
α線の識別 (PDF 148kB)
データ解析 (PDF 191kB)

[レポート]

レポート (PDF:851kB) "DBD (CaF2を用いたDouble Beta Decayの探索)"
CaF2シンチレータを用いて0νDouble Beta Decay事象を探索した。
レポート (PDF:1.1MB) "ニュートリノのヘリシティーの測定"
Ce144の崩壊を用いてニュートリノのヘリシティーを測定した。
レポート (PDF:685kB) "X線散乱による量子論の干渉効果の検証"

２００４年度Ｐ１

レポート (PDF:1.1MB) "ミューオン磁気能率の測定"
アルミニウムに宇宙線ミューオンを止め、磁場によりスピンが歳差運動することを利用してミューオンのg-factorを求める。
レポート (ps.gz:2.9MB) "真空中におけるOrtho-Positroniumの寿命測定"
真空中でシリカパウダーを用いてオルソポジトロニウムの寿命を測定することにより、量子電磁気学を検証する。
ミシェル班
反ミューオンが陽電子に崩壊する事象は、関係する粒子すべてがフェルミオンであることからV-A理論に基づく計算からその個数・エネルギーの角度分布の式を導くことができる。その角度分布式にはρ、δ、ξという３つの定数が存在し、そのうちρが一般にミシェルパラメータと呼称される。我々は宇宙線の反ミューオンの崩壊をNaIシンチレータを用いて測定し、得られた変数の値からV-A理論を検証することを目指す。

２００３年度Ｐ１

"Muon captureからの特定X線検出"
"オルソポジトロニウムの寿命測定"
"状態ベクトルの収縮"

２００２年度Ｐ１

レポート (PDF:1.6MB) "K2K実験におけるミューオンモニター室でのビームプロファイルおよびミューオンの寿命の測定"
レポート (PDF:2.2MB) "NaIで見る素粒子の世界 - 高性能IITによる電子対生成の観測"

２００１年度Ｐ１

レポート (PDF:451kB) "NaI結晶を通過する素粒子の軌跡とその素粒子反応の視覚化"

２０００年度Ｐ１

レポート (ps.gz:215KB) "π⁺π^-の寿命測定によるCPT非保存の検証"
レポート (ps.gz:640KB) "π→eν崩壊の探索"
レポート (ps.gz:170KB) "FADCによる両実験のバックアップについて"

１９９９年度Ｐ１

レポート (ps.gz:3.9MB) "真空中への熱ミュオニウムの放出"

課題研究Ｐ２ --- 担当教官：〔実験〕中家・木河（高エネルギー研究室）〔理論〕杉本（素粒子論研究室）

ガイダンス資料
P2 wiki page
紹介
現代素粒子物理学に基づく物質観によれば、自然界の全ての物質はクォークやレプトンと呼ばれる基本粒子から成立し、これらの粒子間の力は光子、グルーオン、ウィークボソン等のゲージ粒子によって媒介されると考えられている。この課題研究ではゼミナールや実験を通して、素粒子物理学の根底にある理論(量子色力学や電弱統一理論)の基礎を学ぶと共に自然に対する認識を深める。特に実験においては、素粒子の基本的性質(質量、寿命、崩壊様式、スピン、内部パリティ等)の測定や、相互作用の基本的対称性(パリティ、荷電交換、時間反転等)とその破れの検証を目指す。基本的な実験技術の習得を重視し、その積み重ねにより自然の本質に迫る実験結果を得ることを期する。

過去の実験
2023年度Ｐ２
- "多層膜ミラーを用いた中性子干渉計の作成と重力加速度の測定"
  レポート, 発表
- "中性子磁気モーメントの測定"
  レポート, 発表
- "ニュートリノ質量の測定"
  レポート, 発表
2022年度Ｐ２
- "Cherenkov検出器(P2-RICH-Detector)の作製と観測"
  レポート, 発表
2021年度Ｐ２
- "多層膜ミラーを用いた中性子干渉計の作成と重力加速度の測定"
  レポート , 発表 pdf (4.7MB)
- "Møller 散乱を用いた beta 崩壊における Parity の破れの検証"
  レポート , 発表 pdf (7.5MB)
2020年度Ｐ２
- "ニュートリノ反応断面積測定"
  レポート , 発表 pdf (3.0MB)
- "中性子の重力相互作用の検出"
  レポート , 発表 pdf (5.4MB)
2019年度Ｐ２
- "ニュートリノ-核子散乱の微分散乱断面積測定"
  レポート , 発表 pdf (8.7MB)
- "転換光の観測によるHidden photon質量及びMixing termの測定"
  レポート(coming soon) , 発表 pdf (1.6MB)
- "真空槽を用いた泡箱の作製"
  レポート , 発表 ( pdf (3.5MB) , pptx (動画付き, 336.7MB) )
2018年度Ｐ２
- ミューオニウムの生成と真空への引き出しレポート, 発表
- 中性子に働く重力相互作用の測定レポート(中性子に働く重力相互作用の測定[要パスワード],冷中性子源の導入[要パスワード]), 発表[要パスワード]
2017年度Ｐ２
- "J-PARC MLFのミューオンビームを用いたミューオン崩壊に関する諸量の測定"
  レポート , 発表
2016年度Ｐ２
- "中性子の重力相互作用の検出"
  レポート , 発表 pdf (8.3MB)
- "霧箱による陽電子の観測"
  レポート , 発表 ( pdf (8.3MB) pptx (27MB) )
2015年度 P2
- "J-PARCにおけるニュートリノ検出実験"
  レポート発表
2014年度 P2
- "宇宙線のParticle ID" レポート発表
- "ラズベリーパイを用いたポータブル放射線検出器の開発" レポート発表
- "MWPCの設計と開発" レポート発表
- "ベルの不等式の検証"
2013年度 P2
- "コンプトン散乱を用いたEPRパラドックスの検証" レポート
- "neutrino helicity"
- "CMB"
2012年度 P2
- "霧箱の作成および霧箱を用いた陽電子の観測" レポート発表
- "四重極磁石を用いた&beta線の収束実験" レポート
- "ガイガーミュラー計数管及び比例計数管の製作" レポート
- "オルソポジトロニウムにおける量子振動の測定" レポート
2011年度 P2
- "ガンマ線及び可視光の光速測定"
- "加速器ニュートリノの測定"
2010年度 P2
- "ベータ崩壊におけるParity対称性の破れの検証"
- "muon g-2"
２００9年度Ｐ２
- "メラー散乱を用いたbeta崩壊におけるParityの破れの検証"(pdf:1.3MB)
- レーザーチームレポート (not yet available)
２００8年度Ｐ２
- "muonの寿命とg因子の測定" (not yet available)
２００7年度Ｐ２
- "パラポジトロニウムを用いたbeta崩壊におけるParityの破れの検証" (not yet available)
- "ミリカンの実験による素電荷の測定" (not yet available)
２００6年度Ｐ２
- (not yet available)
２００5年度Ｐ２
- "Slow Positron を用いたbeta崩壊におけるparityの破れの検証" (pdf:1.6MB)
- "偏極beta線を用いたMott散乱によるparityの破れの検証" (pdf:5.3MB)
２００4年度Ｐ２
- "Slow Positron を用いたbeta崩壊におけるparityの破れの検証" (pdf:0.7MB)
- "偏極beta線を用いたMott散乱によるparityの破れの検証" (pdf:10.4MB)
２００3年度Ｐ２
- "メラー散乱を用いたbeta崩壊におけるParityの破れの検証"(pdf:11.6MB)
- "Mott散乱を用いたbeta崩壊におけるparityの破れの検証"
２００２年度Ｐ２
- ベータ崩壊班レポート (pdf:11.2MB) "β崩壊におけるParityの破れ"
- Mu チームレポート (not yet available) "ミューオニウム・反ミューオニウム変換実験のための Anti-Mu 検出器の開発"
２００１年度Ｐ２
- ポシトロニウム班レポート (ps.gz:1.04MB) "Positronium Hyperfine Structure"
- ベータ崩壊班レポート
  - メインレポート (not yet available) "ベータ崩壊におけるパリティーの破れの検証"
  - 理論パート (pdf:651KB)
２０００年度Ｐ２
- ポシトロニウム班レポート (ps.gz:617KB) "Positronium Hyperfine structure in its ground state"
- ミューオン・キャプチャー班レポート (ps.gz:809KB) "Muon Capture Rateの測定"
１９９９年度Ｐ２
- ポシトロニウム班レポート
  - メインレポート (ps.gz:4.0MB) "Hyperfine structure of positronium in its ground state"
  - テクニカルレポート (159KB)
- ＥＰＲ／Ｂｅｌｌ班レポート (5.46MB) "ダウンコンバージョンからの二光子の干渉測定"
１９９８年度Ｐ２
- ニュートリノ班レポート (217KB) "Hericity of neutrino"
- ポシトロニウム班レポート (3.06MB) "Hyperfine structure of positronium in its ground state"
１９９７年度Ｐ２
- ポジトロニウム班レポート (ps.gz:231KB) "ポジトロニウムの寿命の測定"

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