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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Charge symmetry breaking in Lambda-N interaction investigated via hypernuclear gamma-ray spectroscopy

Research Project

Project/Area Number 15H02079
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

田村 裕和  東北大学, 理学研究科, 教授 (10192642)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
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
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ラインにて7Li(K-,π-)7ΛLi*, 7ΛLi*→4ΛH*+3He反応により4ΛHの励起状態を生成し、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。
(1)弱崩壊4ΛH→4He+π-をタグして間違いなく4ΛHのγ線であることを同定するための
多層プラスチックカウンター「π-検出器」を開発した。シミュレーションののち、厚さ5mmの板状プラスチックカウンターを4本のwave length shifting fiberとMPPCで読み出す方式を採用した。プラスチック内部に埋め込む方法はコストと手間がかかるため、プラスチックの表面に溝を掘りそこにファイバーをoptical cementで埋め込む方式を採用した。ベータ線でのテストの結果、十分な光量が得られ、4ΛH→4He+π-の同定が可能であることが確認できた。
(2)K1.1ビームラインとSKS磁気スペクトロメータに取り付けてビーム粒子と散乱粒子の同定と軌跡測定を行うための検出器(ファイバー飛跡検出器、ドリフトチェンバー、TOFカウンター等)は既に揃っているが、そのために必要な読出し回路や周辺機器を製作・購入した。
(3)ハイパー核の荷電対称性の破れの研究について、H27年度に実施した4ΛHeのγ線分光実験の成果と準備中の4ΛHγ線分光実験の内容をいくつかの国際会議で発表した。
本科研費の課題のうち、K1.8ラインにおける4ΛHeのγ線分光実験は成功裏に終了しているが、一方の4ΛHのγ線分光実験はK1.1ビームラインの建設が遅れているために実験実施は来年度以降となる。本基盤研究では、実験準備をほぼ終了することができ、ビームライン完成後に直ちにデータを収集できるようになった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 8 results)

  • [Int'l Joint Research] ソウル国立大学校(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      ソウル国立大学校
  • [Int'l Joint Research] INFN, Torino(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      INFN, Torino
  • [Journal Article] Future Possibilities for Accelerators in Nuclear Physics2019

    • Author(s)
      Shoji Nagamiya, Hideto En'yo, Hirokazu Tamura
    • Journal Title

      Review of Accelerator Science and Technology

      Volume: 10 Pages: 13-32

    • DOI

      10.1142/9789811209604_0003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Present status and prospect of nuclear physics with strangeness --summary of HYP20182019

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 2130 Pages: 60001

    • DOI

      10.1063/1.5118419

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Gamma-ray spectroscopy of single Λ-hypernuclei at J-PARC: Results and perspective2019

    • Author(s)
      T. Koike, H. Tamura et al.
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 2130 Pages: 20011

    • DOI

      DOI:10.1063/1.5118379

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Strangeness Nuclear Physics2019

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: 26 Pages: 11003

    • DOI

      10.7566/JPSCP.26.011003

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] First γ-Ray Spectroscopy of an sd-Shell Hypernucleus2019

    • Author(s)
      S.B. Yang H. Tamura et al.
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: 26 Pages: 23015

    • DOI

      10.7566/JPSCP.26.023015

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Search for Excited State of 4ΣHe Hypernucleus in the J-PARC E13 Experiment2019

    • Author(s)
      M. Nakagawa, H. Tamura et al.
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: 26 Pages: 23005

    • DOI

      10.7566/JPSCP.26.023005

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Experimental studies on possible modification of baryons in nuclei2020

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Organizer
      International symposium on Clustering as a Window on the Hierarchical Structure of Quantum Systems (CLUSHIQ2020), Beppu, Japan
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hypernuclear Physics --Recent Results and Future Prospects2019

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Organizer
      Symposium on Rare Isotope Sciences, Institute for Basic Science, Daejeon, Korea
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hypernuclear Physics --How to Solve the Hyperon Puzzle--2019

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Organizer
      International Symposium on Nuclear Symmetry Energy (NuSYM2019), Da Nan, Vietnam
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hypernuclear Physics at J-PARC2019

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Organizer
      THEIA-STRONG2020 workshop 2019, Speyer, Germany
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Status and perspective of hypernuclear physics at J-PARC2019

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Organizer
      3rd EMMI Workshop: Anti-matter, hyper-matter and exotica production at the LHC, Wroclaw, Poland
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Possible Modification of a Hyperon in Hypernuclei2019

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Organizer
      STRANEX: Recent progress and perspectives in STRANge EXotic atoms studies and related topics, ECT*, Trento, Italy
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ハイペロンパズルを解決するために実験屋は何をすべきか?2019

    • Author(s)
      田村裕和
    • Organizer
      研究会「高密度ハドロン・クォーク物質の諸相と中性子星の構造・進化」, 京都大学基礎物理学研究所
  • [Presentation] J-PARCでの原子核・ハドロン実験2019

    • Author(s)
      田村裕和
    • Organizer
      研究会「シミュレーションによる宇宙の基本法則と進化の解明に向けて」(QUCS2019) , 京都大学基礎物理学研究所
    • Invited
  • [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
  • [Presentation] Recent results in Hypernuclear physics2018

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Organizer
      International School of Nuclear Physics 40th Course “The Strong Interaction: From Quarks and Gluons to Nuclei and Stars”, Erice, Italy
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gamma-ray spectroscopy of hypernuclei2018

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Organizer
      International Conference on Physics, Mandalay 2018 (ICPM21018), Mandalay, Myanmar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Strangeness Nuclear Physics2018

    • Author(s)
      H. Tamura
    • Organizer
      The 8th International Conference on Quarks and Nuclear Physics, Tsukuba
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ストレンジネス ―この35年とこれから―2018

    • Author(s)
      田村裕和
    • Organizer
      研究会「ストレンジネス核物理の進展と今後の展望」, フォレスト本郷、東京
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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