2016 Fiscal Year Annual Research Report
Charge symmetry breaking in Lambda-N interaction investigated via hypernuclear gamma-ray spectroscopy
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15H02079
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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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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 実験核物理 / ハイパー核 / ストレンジネス / ガンマ線分光 / バリオン間相互作用 / 荷電対称性の破れ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Λハイパー核の荷電対称性の破れを調べるため、J-PARC K1.1ラインにおいて、7Li(K-,π-)7ΛLi*, 7ΛLi*→4ΛH*＋3He反応によって、4ΛHの励起状態を生成して、ゲルマニウム検出器群Hyperball-Jで4ΛHの1+→0+遷移のγ線を同時計測する実験(J-PARC E63)の準備を以下のように進めた。
・実験の詳細をシミュレーションをもとにデザインし、技術提案書にまとめ、J-PARCに提出した。それをもとに実験審査委員会で議論が行われ、最終採択(stage-2採択）を受けた。
・4ΛHの弱崩壊からのπ-を検出して4ΛHの生成を同定するためのプラスチックカウンターシステムについて、シミュレーションに基づき最適な厚さや形状を決定し、検出器の設計を行った。
・K1.1ビームラインのビームスペクトロメータの上流に設置してビーム粒子の軌跡測定を行うための検出器として、多数のシンチレーションファイバーからなるビームファイバートラッカー(BFT)を製作し、読出し回路系(ESIROC)を接続して性能テストを行って良好な結果を得た。
・K1.1ビームラインの標的前後に設置してビーム粒子の種類の同定を行うためのエアロゲルチェレンコフ検出器を製作した。これをJ-PARC K1.8ラインに設置してK中間子、π中間子のビームを用いてその性能を詳しくテストした。さらに、その性能をもとにトリガーレートを見積もり、本実験において問題が生じないことを確認した。
・すでにPhys. Rev. Lett.に論文発表した4ΛHeのガンマ線測定成果とそれから得られた荷電対称性の大きな破れについて、さまざまな国際会議で報告した。
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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
本研究では、互いに鏡像核である4ΛHeと4ΛHの構造をガンマ線分光によって精密に調べることとしている。前者の測定はすでに完了しており、H28年度は後者の測定の準備を進めた。とくに、
・4ΛHの構造を調べる実験の提案書をJ-PARCに申請し、最終採択された。
・4ΛHの実験に必要なさまざまな検出器の作成とテスト実験を行い、本実験のための準備が大きく進展した。
・すでにデータを取得した4ΛHeのガンマ線については、その測定結果をすでにPRLに発表し注目されたが、その後も詳細なデータ解析を行う予定であったがあまり進まなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
4ΛHの実験に向けて、ハイパー核の崩壊で放出されるπ-のエネルギーを測定して4ΛHの存在を明確に示すため、π-検出器を製作することとしているが、この製作を完了して性能テストを行う必要がある。
また、すでにデータを取得した4ΛHeのガンマ線について、詳細なデータ解析を完了させる必要がある。
さらに、荷電対称性の破れの定量的な見積もりを理論家に依頼して行い、本研究によって高精度の実験値が揃ったときにそこから物理的な結論が導けるように準備しておくことも重要である。
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