2022 Fiscal Year Annual Research Report
Study of three nucleon force by continuous high intensity muon beam
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18K03676
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| Research Institution | Kobe Tokiwa University |
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Principal Investigator |
高久 圭二 神戸常盤大学, 保健科学部, 教授 (30263338)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 三体力 / ミュオン / CsI(Tl) |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3つの核子の３体系の基底状態は、ファデーエフ法による二体力を用いた厳密解による束縛エネルギーでは実験値を説明できず、三体力の寄与が必要である。ファデーエフ法はクーロン力を取り入れることができないので、クーロン力が関与しない系の散乱実験を説明可能な三体力の詳細な情報が必要となる。本研究では、3Heのミューオン捕獲反応により、クーロン力の関与しない散乱状態における三体力の寄与を求める。核物理研究センターに新設の大強度連続ミューオン発生装置MuSICにより、3体力が顕著に現れる、放出重陽子のエネルギーが8MeVから20MeVのエネルギー領域の測定を初めて行い、束縛エネルギーを再現する三体力が散乱状態の実験を説明できるのかが初めて知ることができるようになる。そのためのCsI(Tl)検出器の開発を行った。
サイクロトロンの更新作業のため、J-PARCでのパルスビームでの実験を行う計画に変更し、プロポーザルは通った。そのためパルス幅の短い粒子識別可能な検出器の開発が必要でLYSO+ZnS(Ag)によるホススイッチタイプの検出器の開発を行った。ZnS(Ag)をΔE検出器として、パルスシェイプによりΔEとE成分を分けて粒子識別する。これにより時定数が1μsのCsI(Tl)検出器での問題点をクリアし、京大複合原子力研究所の11MeVライナックや九大タンデムを使用した陽子イオン及び重陽子ビームによる検出器のテスト実験を行い検出器の開発は成功した。その後J-PARCでの実験はコロナ禍で実験が延期となり、中止となった。
大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロンの更新作業が終了し、再開の見込みがついたことから、方針を見直し、CsI(Tl)検出器の開発を再開する計画で、今年度は試験ができるような環境を整える作業を行った。しかしながら、サイクロトロンの更新作業が長引き実験に至らなかった。
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