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Study of the hadron-nucleus interaction using superconducting X-ray detectors

Research Project

Project/Area Number 17J07791
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

橋本 直  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 任期付研究員

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsK中間子原子 / 超伝導検出器
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、従来の半導体X線検出器より一桁以上良い分解能をもつ超伝導遷移端型マイクロカロリメータ(TES) を世界に先駆けてハドロン実験に導入し、J-PARCの大強度ビームと組み合わせることで、K-原子及びΞ-原子といったハドロニック原子の高精度X線分光を行う。これらの研究は低エネルギーQCDと中性子星の構造研究の飛躍的進展の鍵となると期待される。
本年度は、K中間子ヘリウム原子の2p軌道の強い相互作用によるエネルギーシフト及び幅をTESを用いて精密に測定するJ-PARC K1.8BRでの実験に向けた準備を進めた。まず、ハドロンビーム環境下でのバックグラウンド低減のためにグループトリガーによるのデータ取得およびその解析手法を開発や、標準より開口率の大きなシリコンコリメータや磁気シールドを搭載することに成功し検出器立体角向上させた。さらには液体ヘリウム標的システムやシリコンX線検出器と同じ真空槽での安定動作を確立しした。ビームライン検出器のデータ取得システムの更新など含め、K中間子原子X線の物理データ取得にに向けた実験準備はほぼ完了しており、2018年6月にビームタイムが割り当てられ物理データを取得できる見込みである。
さらには、将来のΞ原子実験を視野に100keV程度までの高エネルギーX線用TES検出器の開発へ向けた議論を進めた。Ξ原子実験はJ-PARC K1.8ビームラインで行うことが想定しており、同ビームラインでの経験を得るべく原子核乾板を用いたダブルハイパー核生成実験にも参加した。
また、K中間子原子に密接に関連する物理として、K中間子原子核探索実験のデータ解析を進めた。Λ(1405)に関する物理データ取得も行った。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] 標準技術研究所(NIST)(米国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] SMI研究所(オーストリア)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] INFN-LNF(イタリア)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Beamline Test of a Transition-Edge-Sensor Spectrometer in Preparation for Kaonic-Atom Measurements, HEATES Collaboration2017

    • Author(s)
      HEATES Collaboration
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      Volume: 27 Issue: 4 Pages: 0-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2646374

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Kaonic-Atom X-ray Spectroscopy with Superconducting Microcalorimeters2017

    • Author(s)
      T. Hashimoto et al.
    • Journal Title

      JPS Conf.Proc.

      Volume: 17 Pages: 072001-072001

    • DOI

      10.7566/jpscp.17.072001

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spectroscopic Study of Hyperon Resonace Below KbarN Threshold via the d(K-, n) Reaction2017

    • Author(s)
      K. Inoue, S. Ajimura, T. Fukuda, H. Outa, A. Sakaguchi, T. Suzuki et al.
    • Journal Title

      JPS Conf. Proc.

      Volume: 17 Pages: 072003-072003

    • DOI

      10.7566/jpscp.17.072003

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] J-PARC E15実験における前方核子を用いたKbarNN束縛状態の研究2018

    • Author(s)
      橋本直, 井上謙太郎、岩崎雅彦、川崎新吾、Yue Ma, 野海博之、大西宏明、岡田信二、應田治彦、佐久間史典、佐藤将春、谷田聖、山我拓巳、他
    • Organizer
      日本物理学会第73回年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] TES application to kaonic atom X-ray spectroscopy in a charged-particle beamline2017

    • Author(s)
      T. Hashimoto, S. Okada, S. Yamada, H. Tatsuno, K. Tanida, D.A. Bennett, W.B. Doriese, J.W. Fowler, G.C. O’Neil, C.D. Reintsema, D.R. Schmidt, D.S. Swetz, J.N. Ullom, et al.
    • Organizer
      17th International Workshop on Low Temperature Detectors
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Kaonic nuclei studied via K- induced reactions at J-PARC2017

    • Author(s)
      K. Inoue, H. Asano, S. Enomoto, T. Hashimoto, M. Iwasaki, S. Kawasaki, Y. Ma, H. Noumi, H. Ohnishi, S. Okada, H. Outa, Y. Sada, F. Sakuma, M. Sato, K. Shirotori, K. Tanida, M. Tokuda, T. Yamaga, Q, Zhang, et al.
    • Organizer
      International Conference on Exotic Atoms and Related Topics (EXA2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] K中間子原子X線実験(最近の話題)2017

    • Author(s)
      橋本直
    • Organizer
      クォークから原子核、原子へと広がる物理
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Ξ原子実験でのX線マイクロカロリメータ応用の可能性2017

    • Author(s)
      橋本直
    • Organizer
      第6 回「ストレンジネス核物理を考える会」
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] (K-,p) at E152017

    • Author(s)
      T. Hashimoto
    • Organizer
      Kaon in atoms/nuclei at DAFNE and J-PARC
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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