2019 Fiscal Year Annual Research Report
Solving puzzles in the baryon interaction through electron beam spectroscopy of few-body Lambda hypernuclei
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18H01219
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
後神 利志 京都大学, 理学研究科, 助教 (20750368)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ハイパー核 / 電子線 / ラムダハイパー核 / 欠損質量分光 / 原子核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に施行したPH１実験 (nnΛ探索実験) のデータ解析手法の基礎枠組みの構築を行った。特に25cmにも及ぶ実験標的に対するハイパー核生成位置、散乱角度、運動量の再構成を行うための逆輸送行列の最適化を行い、エネルギー絶対値校正データとして取得した水素ガス標的からのハイペロン生成事象の 2.5 MeV (FWHM) でのピーク観測に成功した。しかし、この分解能は期待される分解能と比べて 1.5 倍程度低い。詳細な解析の結果、その分解能悪化の原因として散乱電子とK中間子の同時計測に起因する粒子飛跡解析の問題が発覚した。この解析上の問題を JLab の解析エキスパートと協力して解決し、目標分解能の達成した。さらに解析効率の向上による信号統計量の増加にも成功した。また、PH2 実験 (ハイパー水素３，４の高精度分光) の具体的な実験設計を実験コラボレータや理論家と議論し、実験プロポーザルとして JLab 実験課題審査委員 (PAC) に提出した。その結果、本 PH2 実験プロジェクトのプロポーザルは「条件付き採択 (Conditional Approval)」として承認された。PH2 実験では JLab Hall-A 既存の磁気分光器 HRS と日本グループが所有する高分解能K磁気分光器 HKS を用いるプロジェクトだが、本セットアップにより世界最高確度でハイパー水素３,４の分光が可能であることがモンテカルロシミュレーションにより確認できた。PH2 実験で目指すの高分解能・高確度分光を達成するためには、数 10 cm 厚に及ぶガス標的に対する高分解能なビーム光学解析が必要だが、本研究の PH1 で開発した解析アルゴリズムが十分機能することも確かめられた。
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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
全体を通しておおむね順調に研究が進んだが、年度末にのみ新型コロナウィルス蔓延の影響によって、米・JLab における現地での実験準備や議論ができなかった。しかし、リモート会議や日本国内でもできる技術開発やデータ解析に注力することにより、実験プログラム全体としての遅れは最小限にできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
PH1 実験 (nnΛ原子核探索実験) については、引き続き詳細なデータ解析を進める。特に運動量解析によるエネルギー分解能の向上と各種効率の見積による生成断面積の導出を行う。また、エネルギー軸や断面積の系統誤差を見積もる際に必要な Geant4 を用いたモンテカルロシミュレータの詳細なモデリングも完成に近づけたい。PH2 実験 (ハイパー水素３，４の高精度分光) については、「条件付き採択」から「採択」への昇格を目指して、課題審査委員や JLab スタッフから頂いた技術面でのアドバイスをもとにプロポーザルをアップデートする。
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