KEK Accelerator Science Internship
加速器科学インターンシップ
The KEK Accelerator Science Internship gives university and advanced technical-college students hands-on experience with accelerator and beam-based research. This page is a template for documenting internship activities connected with muon-beam experiments, including the experimental theme, schedule, student work, and outcomes.
KEK加速器科学インターンシップは、大学生および高等専門学校の高学年の学生を対象に、加速器やビームを利用した研究を実際に体験する機会を提供するプログラムです。このページでは、ミュオンビームを用いた実験に関連するインターンシップ活動について、実験テーマ、実施スケジュール、学生による取り組み、成果などを紹介します。
2025-2
| Program | KEK加速器科学インターンシップ |
|---|---|
| Date | Mar. 2026 |
| Host | KEK |
| Theme | μSR 測定に向けたTimePix3検出器のヒットレート耐性評価 |
Activities
From March 16 to 19, 2026, a beam test of a TimePix3 silicon pixel detector was carried out in the J-PARC MLF U1 area toward its application to μSR measurements. The detector was synchronized with the MLF beam trigger to observe decay positrons with timing information, and the muon lifetime was evaluated from the measured time-of-arrival distribution. The detector response was also studied by varying the energy threshold and the muon-beam transport conditions to investigate its behavior at different event rates. Successful operation of TimePix3 in an actual muon-beam environment provided a first step toward spatially resolved μSR, while identifying further requirements such as hit clustering and improvements to the readout scheme.
2026年3月16日から19日まで、J-PARC MLF U1エリアにおいて、μSR測定への応用を目指したTimePix3シリコンピクセル検出器のビームテストを行いました。MLFのビームトリガーと検出器を同期させ、ミュオンの崩壊陽電子を時間分解して観測するとともに、ToA分布からミュオン寿命を解析しました。さらに、検出器のエネルギー閾値やミュオンビームの輸送条件を変化させ、検出器応答とビームレート依存性を調べました。実際のビーム環境でTimePix3を動作させることに成功し、空間分解μSRへの応用に向けた基礎的な知見を得るとともに、クラスタリング解析や読み出し方法の改良など今後の課題を明確にしました。
2025-1
| Program | KEK加速器科学インターンシップ |
|---|---|
| Date | Dec. 2025 |
| Host | KEK |
| Theme | MUSE U1ビームラインにおける Wien Filter を用いたミュオンスピン偏極の制御 |
Activities
In March 2026, an internship project was carried out at the J-PARC MLF U1 beamline to study the spin control of ultra-slow positive muons using a Wien filter. Measurements were performed with the Wien filter switched on and off, as well as with the electric and magnetic fields reversed, and the effect of spin rotation was investigated using the ratio of decay-positron counts to muon counts measured with MCP detectors. The positron yield increased when the Wien filter was switched on, showing a qualitative trend consistent with the expected spin rotation. At the same time, the measurements revealed systematic effects associated with beam transport, background, and the angular dependence of the MCP detection efficiency, providing hands-on experience with beam optics, spin dynamics, and detector response.
2026年3月に、J-PARC MLF U1ビームラインにおいて、Wien Filterを用いた超低速正ミュオンのスピン制御をテーマとする実習を行いました。Wien FilterのON/OFFおよび電磁場を反転した条件で測定を行い、ビームライン中に設置したMCPを用いて、ミュオン数と崩壊陽電子数の比からスピン回転の効果を調べました。MCPを用いた測定では、Wien FilterをONにした際に崩壊陽電子との計数比が増加し、期待されるスピン回転と定性的に整合する傾向が得られました。一方、ビーム輸送効率やバックグラウンド、MCPの入射角依存性などの影響も明らかになり、ビーム光学、スピンダイナミクス、検出器応答を実際のビームを用いて総合的に学ぶ実習となりました 。