SOKENDAI KOSEN Internship
総研大高専インターンシップ
The SOKENDAI/KEK KOSEN internship program provides technical-college students with an opportunity to experience research using large-scale experimental facilities and to learn how research is carried out at KEK. This page records activities related to muon science and is intended to grow with annual schedules, photos, student projects, and teaching materials.
総研大／KEK高専インターンシップでは、高等専門学校の学生がKEKの大型実験施設を利用した研究を体験し、実際の研究がどのように進められているかを学びます。このページでは、ミュオン科学に関する実習活動を中心に、各年度の実施内容、写真、学生の研究課題、教材などを紹介します。
ミュオンを見る、ミュオンで視る
Muons are a type of elementary particle. They continuously reach the Earth’s surface as a component of cosmic rays and can also be produced in large numbers using particle accelerators for a wide range of scientific studies. Their fundamental properties—such as mass, lifetime, and spin—are important not only as subjects of particle-physics research themselves, but also for many applications. In this program, participants will build compact particle detectors with their own hands, investigate the properties of muons, and take on experiments in muography and muon spin rotation using cosmic-ray muons.
ミュオンは素粒子の一種で、宇宙線として地表に降り注ぐほか、粒子加速器を用いて人工的に大量生成され様々な研究に用いられています。質量・寿命・スピンなどの素粒子としての基本的な性質は、それ自体が研究の対象であると同時に応用上も重要な役割を果たします。ここでは、小型の粒子検出器を自らの手で製作してミュオンの性質を調べ、宇宙線ミュオンを用いたミュオグラフィとミュオンスピン回転に挑戦します。
2025
| Program | 総研大高専インターンシップ |
|---|---|
| Year | 2025 |
| Host | KEK / J-PARC |
| Theme | ミュオンを見る、ミュオンで視る |
Activities
In 2025, we hosted one participant in August and another in September, each for a one-week training program. The participants constructed particle detectors using plastic scintillators and photomultiplier tubes, and observed cosmic-ray muons and decay electrons/positrons by analyzing waveform data recorded with an oscilloscope. Through coincidence measurements to identify penetrating muons and timing measurements of decay particles, they gained hands-on experience with the basic principles of muography and muon spin spectroscopy. In the August program, the participant studied the east–west effect and temporal variations of cosmic rays, while in September, the participant investigated the elemental composition of samples through muon-lifetime analysis.
2025年は8月に1名、9月に1名の参加者を受け入れ、それぞれ1週間の実習を行いました。プラスチックシンチレーターと光電子増倍管を組み合わせて粒子検出器を構成し、オシロスコープで取得した波形データを解析することで宇宙線ミュオンや崩壊電子/陽電子を観測しました。同時計数法によるミュオン貫通事象の同定や崩壊粒子の時間計測を通して、ミュオグラフィおよびミュオンスピン分光の基礎を体験しました。8月の実習では宇宙線の東西効果や時間変動を解析し、9月の実習ではミュオンの寿命解析による試料の元素組成推定に取り組みました。
2024
| Program | 総研大高専インターンシップ |
|---|---|
| Year | 2024 |
| Host | KEK / J-PARC |
| Theme | ミュオンを見る、ミュオンで視る |
Activities
In 2024, we hosted one participant for a two-week training program from August 19 to 30. The participant constructed a cosmic-ray muon detector using plastic scintillators and photomultiplier tubes, and developed both a PC-controlled data acquisition system for an oscilloscope and Python-based waveform analysis software. By measuring and comparing muon coincidence rates above and below ground, the participant evaluated muon transmission and demonstrated the basic principle of muography. The detection system was further extended with a SiPM and LYSO scintillator to observe not only penetrating muons but also decay electrons and positrons, providing a basis for further studies of the muon lifetime and spin.
2024年は8月19日から30日までの2週間、1名の参加者を受け入れて実習を行いました。プラスチックシンチレーターと光電子増倍管を組み合わせた宇宙線ミュオン検出器を製作し、オシロスコープをPCから制御するデータ収集プログラムと、Pythonによる波形解析プログラムを構築しました。地上と地下でミュオンの同時計数率を測定・比較することでミュオンの透過率を評価し、ミュオグラフィの原理実証を行いました。さらにSiPMとLYSOシンチレーターを用いた検出器を追加し、ミュオンの貫通事象に加えて崩壊電子・陽電子を観測できる測定系を構築し、ミュオンの寿命やスピンを調べる実験への発展を試みました。