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K中間子ヘリウム原子のX線精密分光

Research Project

Project/Area Number 12J10213
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

橋本 直  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsK中間子原子 / K中間子原子核 / J-PARC / X線 / エキゾチックアトム / シリコンドリフト検出器
Research Abstract

K中間子ヘリウム3原子およびK中間子ヘリウム4原子の3d→2pX線のエネルギーを精密に測定して、反K中間子と原子核の間の強い相互作用について明らかにする実験を進めている。本実験はJ-PARCハドロンホールK1.8BRで行なわれるが、このビームラインでの先行するK中間子原子核探索実験と多くの共通の機器を使用する。当該年度はこのK中間子原子核探索実験に参加することによって、X線実験と共通であるK中間子ビームの調整や各種ビームライン検出器、崩壊粒子検出器の解析コードの開発を進めた。またもっとも軽いとされるK中間子原子核、K-pp束縛状態の探索を主に3He(K-,n)X欠損質量分布の解析を通して行った。その結果K-pp束縛領域に既知の1核子反応では説明できない信号強度を観測した。また他の実験が観測したと主張する100MeV程度の束縛に相対する状態は統計的に有意な強度では観測されなかったため、生成上限値を決定した。これらは反K中間子-核子相互作用の定量的な理解へ向けて重要なヒントとなりうる。この成果は国内学会、国内セミナー、国際会議等で発表した。
X線実験については当初予定のシリコンドリフト検出器に変えて超伝導遷移端(TES)型マイクロカロリメータを使用することとし、基礎的な研究を進めた。この検出器により6keVのX線に対して2~5 eV(F冊M程度と分解能を2桁向上されることができ、従来を凌駕する精密な測定が可能となる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

K中間子原子探索実験により目的とする反K中間子-核子相互作用について重要な物理結果を得ることができた。またX線実験と共通の検出器の解析コード開発が終了した。X線検出器についてはアップグレードができる目処がたった。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Asearch for the K-pp bound state in the 3He (K- in-flight, n) reaction at J-PARC2014

    • Author(s)
      T. Hashimoto, et al. (J-PARC E15 collaboration)
    • Journal Title

      EPJ Web of Conferences

      Volume: 66 Pages: 9008-9008

    • DOI

      10.1051/epjconf/20146609008

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The K1.8BR spectrometer system at J-PARC2012

    • Author(s)
      K. Agari, et al.
    • Journal Title

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      Volume: 02B011 Issue: 1 Pages: 1-28

    • DOI

      10.1093/ptep/pts039

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a liquid 3He target for experimental studies of antikaon-nucleon interaction at J-PARC2012

    • Author(s)
      M. Iio, et al.
    • Journal Title

      Nucl. Instr. and Meth. A

      Volume: 687 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.nima.2012.05.080

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] K-PP bound-state search via the ^3He (K-, n) reaction at 1GeV/c2014

    • Author(s)
      橋本直
    • Organizer
      第11回ハドロンスクエア
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2014-03-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] J-PARC K1.8BRビームラインにおける液体3He標的へのK-ビーム照射実験(2)2013

    • Author(s)
      橋本直
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学(高知県)
    • Year and Date
      2013-09-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] A search for the K-pp bound state in the 3He (inflight-K-, n) reaction at J-PARC2013

    • Author(s)
      Tadashi Hashimoto
    • Organizer
      The 25th International Nuclear Physics Conference (INPC 2013)
    • Place of Presentation
      フィレンツェ(イタリア)
    • Year and Date
      2013-06-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Precision Spectroscopy of Kaonic Helium x-rays at J-PARC2012

    • Author(s)
      T. Hashimoto
    • Organizer
      The 20th international IUPAP Conference on Few-Body Problems in Physics (FB20)
    • Place of Presentation
      バルセロナ(スペイン)(ポスター)
    • Year and Date
      2012-10-02
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] J-PARC K1.8BRビームラインスペクトロメータの性能評価2012

    • Author(s)
      橋本直
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-09-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Precision Spectroscopy of Kaonic Helium x-rays at J-PARC2012

    • Author(s)
      T. Hashimoto
    • Organizer
      The 11th International Conference on Hypernuclear and Strange Particle Physics (HYP2012)
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡)
    • Year and Date
      2012-08-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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