Y. Ueno 研究室

本研究室は、通常の原子核の周りを回る電子の代わりに、ミューオンという素粒子が周囲を回る「ミューオン原子」を用いた精密測定を行っています。これらの系は、量子力学や相対論的効果の基礎理論を極限条件で検証するための理想的な実験対象です。研究では、ミューオン原子から放出される X 線をきわめて高い精度で測定することで、原子内での電子とミューオンの相互作用や、核による電荷遮蔽の時間的な変化を観測しています。 実験手法としては、加速器施設で発生させた高強度のミューオンビームを試料に照射し、極低温で動作する超伝導型マイクロカロリメータ（X線検出器）を用いた分光測定を行っています。この検出器は優れたエネルギー分解能を持つため、複雑な X 線スペクトルの詳細構造を捉えることができます。また、マイクロ波を用いた共鳴分光法により、ミューオン原子内の量子状態遷移をナノ秒スケールで追跡する測定も進めています。 これまでの研究により、強磁場領域での量子電磁力学理論の検証、ミューオン原子の脱励起過程における電子スクリーニング効果の可視化、および新しい分光手法の開発に成功しています。これらの成果は、基礎物理の理論予測と実験値の一致を確認し、素粒子物理学や原子物理学の理解を深めることに貢献しています。