2018 Fiscal Year Annual Research Report
Orbital motion of anti-quarks in the polarized proton studied by polarized Drell-Yan experiment at Fermilab
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18H03694
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
宮地 義之 山形大学, 理学部, 教授 (50334511)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 雄二 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 先任研究員 (00360545)
中野 健一 東京工業大学, 理学院, 助教 (20525779)
澤田 真也 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (70311123)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 陽子構造 / 陽子スピン / 反クォーク / 軌道運動 / ドレルヤン過程 / 偏極核子標的 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
米国立フェルミ加速器研究所(Fermilab)での偏極ドレル・ヤン散乱実験 SpinQuest により、偏極陽子内部での反陽子の軌道運動の振る舞いを明らかにし、陽子スピンに対する半クォークの役割の解明を目的とする。実験ではFermilab 120 GeV 陽子ビームと、世界初の大強度陽子ビーム対応偏極陽子・重陽子標的を利用する。
平成30年度は平成31年度に予定されてるビーム実験開始にむけ、偏極核子標的システムの構築と検出器およびデーター収集システムの整備をすすめた。偏極標的システムでは強度5Tの超電導電磁石、到達温度1Kの冷却システム、高出力 140 GHzマイクロ波システム、30～200 MHz NMRシステムにより構成されるが、本経費により冷却系に必要なターボ分子ポンプ、安定した出力を保証するマイクロ波カウンターを調達し、Fermilabでの偏極標的システム構築にむけ、各サブシステムの準備をすすめた。
検出器は先行実験である Fermilab-SeaQuest検出器の整備・再利用を行う。主要装置である大型荷電粒子検出器の調整をすすめ、本実験に備えた。データ収集システムはSeaQuest実験のものを基本としながら、新たにSpinQuest用に準備したフレームワークをもとに再構築する。特に、安定したデーター収集を保証するために必要であるオンラインモニタシステムの構築をすすめた。
物理解析手法についてもSeaQuest実験で蓄積された知識・技術を積極的に活用する。現実的な解析手法開発のためSpinQuest検出器シミュレーションを整備し、SeaQuest実験データ等も効果的に使用しながら、解析ライブラリ等の準備をすすめた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究年度で予定していたターボ分子ポンプおよびマイクロ波カウンターの調達に遅れが生じた。ターボ分子ポンプについては、半導体産業におけるターボ分子ポンプ需要の急な上昇によるものであり、申請時には予期することができなかった。マイクロ波カウンターの納期遅延はメーカーの必要部品調達に生じた遅延のためであり不可避となった。
Fermilabでの実験準備にも遅れが生じている。Fermilab安全基準の更新により想定外の対応を求められた。そのため、偏極標的、検出器、データー収集システム全体にわたり若干の遅延が生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
調達遅れはあったものの、本年度に予定されていた偏極標的サブシステムの準備はほぼ完了し、Fermilabでの偏極標的システムの最終的構築の段階にすすんだ。検出器等も本実験に備え、環境宇宙線等を利用した較正モードでの運転へとすすんでいる。ハードウェアの準備は、新安全基準への対応をすすめながら、ビーム実験開始にむけて準備をさらにすすめる。
ビーム実験は2年間を予定しているが、ビーム実験終了をまたず物理解析結果の早期発表実現を目指し、解析手法のさらなる整備をすすめる。ビーム情報も含んだより現実的な検出器シミュレーションの開発を継続し、データ収集と平行しながら蓄積データの物理解析を行えるよう目指す。
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