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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Study of baryonic force through the electrmagnetic spectroscopy of Lambda hypernuclei

Research Project

Project/Area Number 17H01121
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

中村 哲  東北大学, 理学研究科, 教授 (50280722)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金田 雅司  東北大学, 理学研究科, 助教 (00400226)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywordsハイパー核 / 電磁生成 / 電子ビーム / ストレンジネス / ハドロン
Outline of Annual Research Achievements

これまでに米国ジェファーソン研究所(JLab)で収集したハイパー核実験データの解析、特に三重水素標的を用いた nnΛ系探索実験の解析を進め、物理的結果を得た。
次世代ハイパー核分光実験では、我々が国内で設計、製作しJLabに設置した高分解能K中間子検出器(HKS)とJlab Hall-A実験室常設の高分解能検出器 HRS に加え、新たに正負荷電粒子を分離するセプタム電磁石を導入することにより4.5GeVまで入射電子エネルギーを上げることが可能となる。これにより制動放射、メラー散乱におる背景雑音をより前方にブーストし、検出器のアクセプタンス外に追いやり、電磁相互作用に起因する背景雑音を圧倒的に減らすことを目指した実験が可能となる。
ハイパー核精密分光用対荷電粒子分離電磁石に昨年度製作した追加部品(アタッチメント)を組み合わせ完成した本研究用の電磁石を国内での調整を終了し米国ジェファーソン研究所に輸送し、次世代ハイパー核実験の電磁石系の準備が完了した。
また、マインツ大学においてはアンジュレータを用いた電子ビームエネルギー精密測定実験を遂行し、三重水素Λハイパー核の束縛エネルギーを精密測定するための基礎技術を確立し、特にリチウム標的の開発を進めた。
さらに、東北大学電子光理学研究センターにおいては軽いハイパー核生成実験、ストレンジネス電磁生成実験に関して必要な光子標識化装置を開発し、実際に装置を用いたデータ収集を遂行した。
得られた実験結果をもとに理論家との議論を深め、ハイペロンパズルの解決に向けたバリオン力に関してどのような情報が得られたか、研究の到達点を見極め、今後のさらなる発展に向けた研究戦略を策定した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (38 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Peer Reviewed: 8 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 5 results) Remarks (3 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Int'l Joint Research] トマス・ジェファーソン国立研究所/ハンプトン大学/フロリダ国際大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      トマス・ジェファーソン国立研究所/ハンプトン大学/フロリダ国際大学
    • # of Other Institutions
      19
  • [Int'l Joint Research] ヨハネスグーテンベルク大学マインツ(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ヨハネスグーテンベルク大学マインツ
  • [Int'l Joint Research] A.I.Alikhanyan 国立科学研究所(アルメニア)

    • Country Name
      ARMENIA
    • Counterpart Institution
      A.I.Alikhanyan 国立科学研究所
  • [Journal Article] Preparation of the hypertriton binding energy measurement at MAMI2022

    • Author(s)
      P. Eckert et al. (SNN 17 of 27) for the A1 collaboration
    • Journal Title

      Proceedings of Science

      Volume: - Pages: in press.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Study of the $$nn\Lambda $$ State and $$\Lambda n$$ Interaction at Jefferson Lab2022

    • Author(s)
      K. Itabashi et al. (SNN 13 of 24 ) for the JLab Hypernuclear Collaboration
    • Journal Title

      Few-Body Systems

      Volume: 63 Pages: 16-1-5

    • DOI

      10.1007/s00601-021-01717-x

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spectroscopy of A = 9 hyperlithium with the (e, e'K+) reaction2021

    • Author(s)
      Gogami T.、et al, (SNN 56 of 87) HKS (JLab E05-115) Collaboration
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 103 Pages: L041301-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.103.L041301

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Accurate Λ hypernuclear spectroscopy with electromagnetic probe at Jefferson Lab2021

    • Author(s)
      T.Gogami et al. (SNN 14 of 25) HKS (JLab E05-115)、Jefferson Lab Hall A Tritium、JLab Hypernuclear Collaborations
    • Journal Title

      AIP Conference proceedings

      Volume: 2319 Pages: 080019-1-6

    • DOI

      10.1063/5.0037353

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The cross-section measurement for the 3H(e,e'K+)nnΛ reaction2021

    • Author(s)
      K.N.Suzuki et.al. (SNN 7 of 83)
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2022 Pages: 013D01-1-19

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab158

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Search for NΔ Resonance State Via the Exclusive Measurement of γd → d π+π- Reaction2021

    • Author(s)
      Toyama Y.、Ishikawa T.、Kanda H.、Kaneta M.、Maeda K.、Muroi Y.、Nagao S.、Nakamura S. N.、For the NKS2 Collaboration
    • Journal Title

      Few-Body Systems

      Volume: 63 Pages: 15-1-6

    • DOI

      10.1007/s00601-021-01719-9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Proton form factor ratio mu_p G^p_E/G^p/M from double spin asymmetry2020

    • Author(s)
      Liyanage A.、et al. (SNN 64 of 100)、SANE Collaboration
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 101 Pages: 035206-1-12

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.101.035206

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Status of hypertriton binding energy measurements at the Mainz Microtron2020

    • Author(s)
      Achenbach Patrick、Garre Sergio Alves、Eckert Philipp、Orrit Sa?l Garcia、Herrmann Philipp、Klag Pascal、Mildeberger Marten、Pochodzalla Josef、Kaneta Masashi、Konishi Yoshihiro、Nagao Sho、Nakamura Satoshi N.、Toyama Yuichi、Gogami Toshiyuki、on behalf of the A1 Collaboration
    • Journal Title

      Hadron Spectroscopy and Structure

      Volume: - Pages: 713-717

    • DOI

      10.1142/9789811219313_0123

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of the nnΛ state and Λn interaction at Jefferson Lab2021

    • Author(s)
      Kosuke Itabashi et al.
    • Organizer
      Yamada Conference LXXII: The 8th Asia-Pacific Conference on Few-Body Problems in Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search for NΔ resonance state via the exclusive measurement of γd → dπ+π- reaction2021

    • Author(s)
      Yuichi Toyama et al.
    • Organizer
      Yamada Conference LXXII: The 8th Asia-Pacific Conference on Few-Body Problems in Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Q2?0.5 (GeV/c)2におけるハイペロン電磁生成の超前方微分断面積測定2021

    • Author(s)
      奥山和樹 他 JLab Hypernuclear Collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2021年年次大会
  • [Presentation] JLabにおける中重ラムダハイパー核分光実験のためのターゲットシステムのデザイン2021

    • Author(s)
      中村雄紀 他 JLab Hypernuclear Collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2021年年次大会
  • [Presentation] JLabにおけるラムダハイパー核分光実験のためのK中間子識別用水チェレンコフ検出器の刷新 (2)2021

    • Author(s)
      秋山タケル 他 JLab Hypernuclear Collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2021年年次大会
  • [Presentation] 電子光理学研究センターBM4ビームライン光子標識化装置の開発2021

    • Author(s)
      水野柾哉 他 JLab Hypernuclear Collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2021年年次大会
  • [Presentation] 高エネルギー電子加速器を用いた奇妙な粒子(ストレンジネス) 生成反応の研究2021

    • Author(s)
      奥山和樹
    • Organizer
      東北大学理学・生命合同シンポジウム2021
  • [Presentation] Precise spectroscopy of Lambda hypernuclei with electron and meson beams2021

    • Author(s)
      S.N.Nakamura
    • Organizer
      19th International Conference on Hadron Spectroscopy and Structure in memoriam Simon Eidelman (HADRON 2021)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Isospin dependence study of potassium hypernuclei via the high-resolution mass spectroscopy at JLab.2020

    • Author(s)
      Sho Nagao, Satoshi N Nakamura, Franco Garibaldi, Pete Markowit, Joerg Reinhold, Liguang Tang, Guido Urciuoli
    • Organizer
      American Physical Society, 2020 Fall Meeting of APS Div. of Nucl. Phys.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Status of the experiment of Lambda-n interaction measrement via FSI egffect in gamma+d reaction at ELPH, Tohoku Univ.2020

    • Author(s)
      Masashi Kaneta, Takeru Akiyama, Hiroyuki Fujioka, Tomomasa Fujiwara, Kenji Fukada, Kousuke Itabashi, Masaya Mizuno, Sho Nagao, Satoshi N. Nakamura, Yuki R. Nakamura, Kazuki Okuyama, Yuichi Toyama, Keita Uehara, Hiroo Umetsu
    • Organizer
      American Physical Society, 2020 Fall Meeting of APS Div. of Nucl. Phys.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Inclusive measurement of strangeness photo-production and NΔ resonance state search on a deuterium target2020

    • Author(s)
      Yuichi Toyama, Masashi Kaneta, Sho Nagao, Satoshi N, Nakamura for NKS2 collaboration
    • Organizer
      American Physical Society, 2020 Fall Meeting of APS Div. of Nucl. Phys.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Short overview on planned hypernucleus activities at Jlab2020

    • Author(s)
      S.N.Nakamura
    • Organizer
      Joint THEIA-STRONG2020 and JAEA/Mainz REIMEI Web-Seminar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hypernuclear Physics at JLab in the 12GeV era2020

    • Author(s)
      S.N.Nakamura
    • Organizer
      JLab Hypernuclear Workshop 2020
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Strategy for the next hypernuclear experiment at JLab2020

    • Author(s)
      S.N.Nakamura
    • Organizer
      Workshop on electro- and photo-production of hypernuclei 2020 (NPI, Rez, Czech)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] nnΛ探索実験の現状2020

    • Author(s)
      中村哲
    • Organizer
      九州大学原子核理論グループセミナー
    • Invited
  • [Presentation] Differential cross section of the p(e,e'K+)Λ/Σ0 reaction at Q2~0.5 [(GeV/c)2]2020

    • Author(s)
      Kazuki Okuyama et al.
    • Organizer
      American Physical Society, 2020 Fall Meeting of APS Div. of Nucl. Phys.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Inclusive measurement of strangeness photo-production and N$\Delta$ resonance state search on a deuterium target2020

    • Author(s)
      Yuichi Toyama et al.
    • Organizer
      American Physical Society, 2020 Fall Meeting of APS Div. of Nucl. Phys.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development and Performance of Cherenkov Detectors for Spectroscopy of Medium-Heavy Λ Hypernuclei at Jlab2020

    • Author(s)
      Takeru Akiyama et al.
    • Organizer
      Young Researchers’ Session, SNP School 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a new ToF counter with MPPC for Λ hypernuclei experiments at ELPH2020

    • Author(s)
      Tomomasa Fujiwara et al.
    • Organizer
      Young Researchers’ Session, SNP School 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis status of (_ ^3)H(e,e^' K^+)X at Jlab2020

    • Author(s)
      Kosuke Itabashi et al.
    • Organizer
      Young Researchers’ Session, SNP School 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ELPHにおけるΛハイパー核実験のためのMPPCを用いた新ToF測定器の開発2020

    • Author(s)
      藤原友正 他NKS2コラボレーション
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [Presentation] JLabにおけるnnΛ探索実験の解析現状2020

    • Author(s)
      板橋浩介 他 JLab Hypernuclear Collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [Remarks] 東北大学大学院理学研究科物理学専攻ストレンジネス核物理グループ

    • URL

      https://lambda.phys.tohoku.ac.jp/strangeness/

  • [Remarks] 東京大学大学院理学系研究科物理学専攻原子核実験グループ中村研究室

    • URL

      https://www.nex.phys.s.u-tokyo.ac.jp/

  • [Remarks] 電荷をもたない奇妙な原子核の高精度探索 ―ラムダ-中性子-中性子の三体系―

    • URL

      https://www.sci.tohoku.ac.jp/news/20220308-11965.html

  • [Funded Workshop] 9th International School for Strangeness Nuclear Physics (SNP School 2020)2020

  • [Funded Workshop] JLab Hypernuclear Collaboration Meeting2020

URL: 

Published: 2022-12-28  

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