2020 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 | ラムダハイパー核 / バリオン間相互作用 / ストレンジネス核物理 / 電子散乱 / 高分解能磁気分光器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PH1 実験 (トリチウム標的を使った nn-Λ三体系探索実験) のデータ解析を行った。特に、磁気分光器 HRS の高分解能性能を発揮するための逆輸送行列の最適化に力を注いだことにより、エネルギースケールの物理領域における線形性を十分保証しながら分解能を高める解析手法を確立できた。また、最終結果を導くために不可欠である Geant4 を用いたモンテカルロシミュレータに構築した模型の最適化にも着手した。標的周辺のシミュレーションモデルを精密化し、散乱粒子の解析に使用する散乱角度に依存したエネルギー損失補正関数を導出し、適応した。さらに、Geant4 とは全く独立のシミュレータである SIMC を用いたシミュレータを用いることによる補正化関数の一貫性チェックも行ったことにより、得られた補正関数の系統誤差は最終結果に対して無視できる程度に小さいことを確かめることにも成功した。
一方、PH2 実験 (ヘリウムガス標的を用いたラムダハイパー水素３，４の高精度分光) の実験プロポーザルを昨年度より更新し、実験課題採択委員会 (PAC) に再提出した。物理的な意義についての評価は十分された一方で、極低温ガス標的の設計についてのさらなる改善の必要性を指摘された。それを受け、研究所の科学スタッフとの密な連携のもと設計を進めた。本実験の標的設計について、また、データ取得回路系の設計について大学院生２名が研究をまとめて修士号を取得し、若手の育成にも貢献できた。
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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
PH1 実験 (トリチウム標的実験) で取得したデータの解析を日米の大学院学生と協力して推進した。特にモンテカルロ・シミュレーションの構築に力を注ぎ、シミュレーションと実データを組み合わせて得られる物理量の導出へ向けて着実にプロジェクトを進められた。
また、将来施行を目指す PH2 実験 (ヘリウム標的実験) については修士課程の２名の学生 (本年度に２名とも修士課程修了) の活躍により実験の主要なシステムである標的系とデータ取得系の基礎設計が完成したことは特筆できる。
新型コロナウィルスまん延の影響により、ジェファーソン研究所における現場作業や議論は制限されたが、遠隔会議システムや日本でできる技術開発に注力することにより、プロジェクトの遅延を最小限に抑えることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
PH1 実験 (トリチウム標的実験) についてはデータ解析を完了させる。そのために、特にモンテカルロ・シミュレーション模型の最適化を行う。特に、磁気分光器系に含まれる計６台の四重極磁石の強度の最適化は系統誤差を最小限に抑える上で重要であり、実データとの詳細な比較により行う。
PH2 実験については、新しい標的設計を完成させる。その設計に基づいて必要なビーム強度やビーム時間等が変わるが、必要な実験条件と得られる物理結果とそのインパクトについてをまとめたものをプロポーザルとして PAC に提出し、実験採択を目指す。
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