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光生成反応による反K中間子原子核探索のための粒子識別検出器開発

Publicly Offered Research

Project AreaNuclear matter in neutron stars investigated by experiments and astronomical observations
Project/Area Number 15H00839
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

時安 敦史  東北大学, 電子光理学研究センター, 助教 (40739471)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsハドロン物理学 / 反K中間子原子核 / 粒子識別検出器 / 実験核物理 / 素粒子実験 / K中間子原子核 / 実験核物理学
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は光生成反応を用いて、現在、存否が議論されているK-pp束縛状態、K-pn束縛状態を探索することである。これらの束縛状態は、K-中間子、二つの核子から構成され、理論的に存在が示唆されているが、確たる実験結果は存在していない。過去の探索実験は、π中間子、K中間子、陽子等のハドロンビームを用いて行われてきたが、本研究は電磁プローブである光反応を用いて探索を行うことに特徴がある。
実験はSPring-8で遂行中のLEPS2実験において行う。反応はγd -> Ks K-pp反応を用いる。K-pp束縛状態の崩壊粒子であるΛ粒子、および陽子を大立体角検出器群、LEPS2スペクトロメータを用いて検出する。反応に寄与する粒子をすべて検出する完全実験を目指し、不確定性の少ない測定を目指す。
本研究では、荷電粒子識別、およびデータ取得トリガーを生成するスタートカウンター(SC)、検出器群前方に配置し、K中間子を識別するエアロジェルカウンター(AC)、ビームライン上に配置し、ビーム強度、ビーム形状を常時測定するビームプロファイルモニター(BPM)を開発した。また、SPring-8、東北大学電子光理学研究センター等でビームを用いた性能評価実験を行った。各々の検出器の概要、設計思想、性能に関しては、日本物理学会などで報告されている。これらの検出器は2016年12月に行われたLEPS2実験の初期ランに使用され、データ解析が進められている。
また、本研究ではLEPS2実験の前身実験であるLEPS実験で取得された既存データをもちいて、LEPS2実験でK-pp束縛状態を探索する妥当性について、異なった反応を用いて検討を行った。これらの結果については、国際学会、また国際ワークショップなどにおいて報告された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Study of the \(d(\gamma ,K^{ + })\Sigma \pi N\) Reaction at LEPS2017

    • Author(s)
      A. O. Tokiyasu (LEPS collaboration)
    • Journal Title

      JPS Conference Proceeding 13

      Volume: 13 Pages: 020017-020020

    • DOI

      10.7566/jpscp.13.020017

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Interference effect between φ and Λ(1520) production channels in the γp → K+K-p reaction near threshold2016

    • Author(s)
      S. Y. Ryu, J. K. Ahn, T. Nakano, J. Y. Chen, S. Date, H. Ejiri, M. Fujiwara, T. Hotta, S. H. Hwang, K. Imai, T. Ishikawa, T. Iwata, H. Kohri, Y. Kon, N. Kumagai, Y. Maeda, S. Makino, T. Matsuda, N. Matsuoka, T. Mibe, M. Miyabe, M. Miyachi, Y. Morino, N. Muramatsu, R. Murayama, Y. Ohashi, H. Ohkuma, et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letter

      Volume: 116 Issue: 23 Pages: 232001-232006

    • DOI

      10.1103/physrevlett.116.232001

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 光生成反応によるK-pp束縛状態の探索2015

    • Author(s)
      時安敦史
    • Journal Title

      原子核研究

      Volume: 60 Pages: 55-65

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] J-PARC E19 Experiment: Pentaquark Θ+ Search in Hadronic Reaction at J-PARC2015

    • Author(s)
      T.N. Takahashi et al.
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: 8 Pages: 022011-022011

    • DOI

      10.7566/jpscp.8.022011

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] J-PARC E27 Experiment to Search for a K-pp Bound State2015

    • Author(s)
      Yudai Ichikawa, Tomofumi Nagae, Satoshi Adachi, Michelangelo Agnello, Shuhei Ajimura, Kanae Aoki, Hyoung Chan Bhang, Bernd Bassalleck, Elena Botta, Stefania Bufalino, Nobuyuki Chiga, Hiroyuki Ekawa, Petr Evtoukhovitch, Alessandro Feliciello, Hiroyuki Fujioka, Shuhei Hayakawa, et al.
    • Journal Title

      JPS Conf.Proc.

      Volume: 8 Pages: 021020-022027

    • DOI

      10.7566/jpscp.8.021020

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] LEPS2実験でのトリガースタディとe+e-除去用検出器の作成2017

    • Author(s)
      新山雅之、與曽井優、時安敦史、後神利志、 住浜水季、三木克眞、中村大器、堀田晃司
    • Organizer
      第72回日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪大学 (大阪)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] LEPS2用トリガー用検出器とモニター装置の開発(1)2017

    • Author(s)
      中村大器、時安敦史、三木克眞、住浜水季
    • Organizer
      第72回日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] LEPS2用トリガー用検出器とモニター装置の開発(2)2017

    • Author(s)
      三木克眞、住浜水季、時安敦史、中村大器
    • Organizer
      第72回日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Hypernuclear spectroscopy via the real photo-induced reaction2017

    • Author(s)
      A. O. Tokiyasu for LEPS collaboration
    • Organizer
      International Workshop on Strangeness Nuclear Physics 2017
    • Place of Presentation
      Oaka, Japan
    • Year and Date
      2017-03-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 光生成によるハイパー核分光実験2016

    • Author(s)
      時安敦史
    • Organizer
      ELPH 研究会 C015  「マルチフレーバーで探るエキゾチックハドロンとハドロン多体系の物理」
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] K- pp bound state search at LEPS2 experiment2016

    • Author(s)
      A. O. Tokiyasu for LEPS collaboration
    • Organizer
      International Symposium on Neutron Star Matter
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2016-11-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recent status and future prospect at the LEPS/LPES2 experiment in Japan2016

    • Author(s)
      A. O. Tokiyasu for LEPS collaboration
    • Organizer
      Many manifestations of nonperturbative QCD
    • Place of Presentation
      Illhabela, Brazil
    • Year and Date
      2016-05-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] SPring-8 LEPS2実験で用いる サンプリングカロリーメータの性能評価2016

    • Author(s)
      柳井優花, 與曽井優, 後藤弘也, 時安敦史, 井上陽介, 笹川瑞貴
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東北学院大学(宮城県、仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 光生成反応によるK-pp束縛状態の探索2015

    • Author(s)
      時安敦史
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府、大阪市)
    • Year and Date
      2015-09-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] FORESTアップグレードに向けた光子ビーム標識化装置の較正(II)2015

    • Author(s)
      時安敦史, 石川貴嗣, 神田浩樹, 木戸聡, 清水肇, 土川雄介, 東谷千比呂, 長澤育郎, 本多佑記, 前田和茂, 松村裕二, 宮部学, 武藤俊哉, 村松憲仁, 山崎寛仁
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府、大阪市)
    • Year and Date
      2015-09-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] A search for kaonic nuclei at SPring-8/LEPS22015

    • Author(s)
      A. O. Tokiyasu (LEPS collaboration)
    • Organizer
      実験と観測で解き明かす中性子星の核物質
    • Place of Presentation
      湘南国際村センター(神奈川県、三浦郡葉山)
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of Σπ invariant mass spectrum in the d (γ, K+ ) X reaction2015

    • Author(s)
      A. O. Tokiyasu (LEPS collaboration)
    • Organizer
      Hyp2015
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2015-09-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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