Establishment of the measurement method of forward phi->K+K- decays in p+A collisions at J-PARC
Publicly Offered Research
| Project Area | Clustering as a window on the hierarchical structure of quantum systems |
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| Project/Area Number |
21H00128
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
佐甲 博之 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 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (40282298)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
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| Keywords | Φ中間子 / J-PARC / カイラル対称性 / φ中間子 |
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| Outline of Research at the Start |
原子核内のような有限バリオン密度においては、QCD真空の性質が変化することよって、ハドロンの質量等の性質が変化すると予想されている。本研究では、J-PARCハドロン実験施設における陽子・原子核衝突実験（E16）を行い、φ中間子を原子核中で生成、崩壊させることによって、原子核中における質量変化を研究する。そのため、本研究ではφ中間子のK+K-対への崩壊事象の実験を提案するとともに、飛跡検出器等を開発して性能評価を行う。さらに先行研究で開発した飛行時間測定器と組み合わせてK中間子の識別を行い、φ→K+K-崩壊を測定する手法を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は陽子・原子核衝突実験におけるΦ中間子の質量変化を高統計のΦ→K+K-崩壊によって研究するため、その測定手法を確立することである。このため、K中間子識別を行うMRPC検出器、エアロジェルチェレンコフ検出器、およびスタートタイミング検出器を開発している。
2022年度は、ガラス昇温による耐高レートが期待されるMRPCを新たに２台製作した。これらにおいて、2021年度に製作したMRPC初号機で生じたポリカーボネート製ガスチェンバーのガスリークの問題を解決した。また初号機で見つかったケース組み立てに使用した接着剤からのアウトガスによるゲイン低下の問題を、接着剤の変更によって解決した。また昇温によって生じるガラス板とポリカーボネートの間の膨張率の違いによってカーボンシート電極に歪みが生じる問題も、カーボンシートとポリカーボネート板間の接着をしない製作方法に変更することによって解決した。さらに、２月のLEPS2における電子ビームを用いた試験、および３月の筑波大学における宇宙線による試験において、カソード・アノード間の電圧およびDiscriminatorの閾値を最適化することによって、要求性能を満たす70psの高時間分解能を達成した。
π中間子除去のためのエアロジェルチェレンコフ検出器については試験機を製作し、宇宙線による試験を開始した。さらに、25セグメントのプラスチックシンチレーターから構成され、MPPCによりシンチレーション光を検出する10cmx10cmの有効面積のスタートタイミング検出器を製作した。
これら製作した検出器の高レート環境における試験を2023年度前半にJ-PARCで実施する予定であり、そのための検出器架台も製作した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
