| Project/Area Number |
24KJ0398
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大浦 文也 東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2024-04-23 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2025: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2024: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | K中間子原子核 / ハイパー核 / ストレンジネス核物理 / ハドロン原子核物理 |
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| Outline of Research at the Start |
sクォークを含むハドロン間力の理解に向け、３つの研究を進める。
(1)重要な未解決問題「Λハイペロン-核子相互作用の荷電対称性の破れ」の機構を、J-PARC K1.8/K1.1ビームラインにてガンマ線精密分光実験を遂行し、明らかにする。
(2) より一般的な理解のために、相補的にK中間子-核子や、Λ-Λ、Ξハイペロン-核子などの異種粒子間相互作用の研究も行い、Λ-核子間相互作用との違いを明らかにする。
(3)J-PARC高強度化に向け、次世代DAQシステムの実験導入の検討も行う。近年開発が進むストリーミングDAQを部分的に導入し、システムの性能評価を行い、既存のシステムとの代替の可能性を検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラムダ粒子と核子の相互作用における荷電対称性破れを精密に検証するため、今年秋にJ-PARCで4体系のハイパー核のガンマ線分光実験を実施する予定である。それに先立ち、実験準備として、低運動量K中間子ビームが十分な量で供給されるための最適なビームラインパラメタを検討した。その結果、良いパラメタを見つけることに成功し、秋季実施の実験で十分な収量のデータが得られることが期待される。さらに、申請者が研究・開発を行なった飛程検出器の準備も行い、本実験に必要な台数の製作を完了した。
ハイペロン核子相互作用の荷電対称性の破れの理解のためには、ハドロン間相互作用の多角的な理解が必要になる。そのための一つの研究として、J-PARCで行われた実験のデータを使ってK中間子原子核状態の探索を行っている。K中間子と核子や原子核の間の相互作用は未だに理解が不十分なところが多い。３次元飛跡検出器による粒子識別や運動量測定に必要な基本的な解析を終え、現在はK中間子原子核中で生成される可能性のある非常に深い束縛状態の探索や、原子核とK中間子の間のポテンシャルの情報の抽出の解析を精力的に行なっていて、論文投稿に向けた準備が進行中である。
ハドロン間相互作用の理解のために、J-PARC にて進行中のΞハイパー核束縛状態のピークとΞ原子X線の両方の世界初測定を目指す実験に参加し、その実験に必要な全てのデータ収集系（DAQ）およびスローコントロール系の開発、構築、および、管理を申請者が主導して行った。高強度ビーム環境下で高いDAQ効率(>90%)にて多くの反応チャンネルにアクセス可能なトリガーでデータ収集が可能な高速データ収集系の構築を行い、またそのシステムの長期的に安定して運用するためのソフトウェアの枠組みも開発し、実験遂行および物理結果取得に貢献した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2025年度秋実施予定のハイパー核ガンマ線分光実験の準備を進めることができた。ハイパー核弱崩壊π中間子飛程検出器の実機開発を行った。また、その実験準備として実際のビームラインにおける最適なビーム条件の調査も行った結果、予定のビームタイムで十分な収量を得る見積もりができた。
ハドロン相互作用の包括的な理解のためのK中間子原子核探索研究においては、３次元飛跡検出器による粒子識別や運動量測定に必要な基本的な解析を終え、現在はK中間子原子核中で生成される可能性のある非常に深い束縛状態の探索や、原子核とK中間子の間のポテンシャルの情報の抽出の解析を行なった。論文投稿に向けた準備が進行中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きガンマ線分光実験実施のために、検出器等の準備を進める。
K中間子原子核探索研究の解析結果をまとめて成果を発表する。
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