2018 Fiscal Year Annual Research Report
Hierarchical structure of matter investigated with strange hadron clusters
| Project Area | Clustering as a window on the hierarchical structure of quantum systems |
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| Project/Area Number |
18H05403
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田村 裕和 東北大学, 理学研究科, 教授 (10192642)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永江 知文 京都大学, 理学研究科, 教授 (50198298)
高橋 俊行 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (50281960)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | クラスター / ストレンジネス / ハイパー核 / K中間子原子核 / Ｈダイバリオン / ハイペロン核子相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ストレンジネスをもつハドロンクラスターの研究をJ-PARCで以下のように進めた。
１．Σp散乱実験(E40)： K1.8ラインに設置したKURAMAスぺクトロメータと新たに開発した反跳陽子検出器CATCHの調整、液体水素標的の準備、π-ビームの調整を行い、π-p→Σ-K+反応で生成したΣ-が標的中の陽子と散乱したΣ-p→Σ-p、Λnの事象を測定した。高計数率による検出器の効率低下を解決し、2-3月に本測定を実施、予定量のデータを取得した。
２．Hダイバリオン探索実験(E42)：Hの崩壊粒子測定用ハイペロンスペクトロメータの整備と性能確認を進めた。超伝導電磁石はクエンチ検出器を製作し通電・励磁試験を実施。飛跡検出器TPCはガス増幅部GEMの劣化の原因を調べた。磁石中でTPCの宇宙線テストも実施。TOF測定用ホドスコープ検出器も試作した。K+検出用KURAMAスぺクトロメータでは、上流側飛跡検出器を準備、トリガー用水チェレンコフ検出器を試作・試験した。
３．Ξハイパー核生成実験(E70)：S-2Sスペクトロメーターの飛跡検出器系の整備とトリガー検出器の増強を行った。ドリフトチェンバーのワイヤー張替え用のフィードスルーピンの製作に着手、またトリガー用チェレンコフ検出器のためのエアロジェルを一部購入し検出効率の増強を図った。
４．Λ粒子の核内磁気モーメント測定実験（E63）：γ線のドップラーシフト減衰法で寿命を導出するため、標的用に酸化リチウム(Li2O) 単結晶を浮遊帯域溶融法で作製する開発を進めた。またΛハイパー核同定用の弱崩壊粒子測定用の多層シンチレータからなる崩壊粒子検出器を設計した。
５．エマルジョンを用いたダブルハイパー核実験(E07): 以前ビーム照射したエマルジョンの画像データ解析を進め、ΛΛハイパー核(11ΛΛBe)の新事象を観測、ΛΛ間相互作用の大きさの導出に成功した。
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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
Σp散乱実験(J-PRC E40)では、年度の終わりまでにΣ-p散乱データが予定通り取得でき、順調であった。他の実験（Hダイバリオン探索実験(E42)、Ξハイパー核生成実験(E70)、Λ粒子の核内磁気モーメント測定実験（E63）についても、おおむね準備が順調に進んだ。E63用の酸化リチウム単結晶の作製法の開発には予定より時間がかかったが、予算の繰越しをして翌年度に成功させることができた。また、関連実験であるエマルジョンを用いたダブルハイパー核実験E07のデータ解析によって、新しいΛΛハイパー核事象を見つけることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Σp散乱実験(J-PRC E40)の後半、Hダイバリオン探索実験(E42)、Ξハイパー核生成実験(E70)、Λ粒子の核内磁気モーメント測定実験（E63）の4つをすべて本領域の期間内に実施して成果を得るためには、我々が実験準備を着実に進めるだけでなく、J-PARCの加速器およびビームラインの運転が順調に行われなければならない。しかし、J-PARC施設側の不測の問題によりビームタイムが遅れてこれらの実験の実施が遅れる可能性がある。そこで、上記の4実験以外にも、本計画研究の研究目的に合致する他の実験の実施や既に行われた実験のデータ解析を進めることにより、本計画研究の成果を広げられるように検討することとした。
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[Presentation] Summary of HYP20182018
Author(s)
H. Tamura
Organizer
The 13st International Conference on Hypernuclear and Strange Particle Physics (HYP2018), Portsmouth, VA, USA
Int'l Joint Research / Invited
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