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2020 Fiscal Year Annual Research Report

三重水素ラムダハイパー核短寿命パズルの実験的解決

Research Project

Project/Area Number 19J10568
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

外山 裕一  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Keywordsダイバリオン
Outline of Annual Research Achievements

新型コロナウイルス感染症の影響により大学構内への立ち入りが制限される事態となり、特に現場での作業を必要とする検出器の新規開発に深刻な影響を与えた。特に前年度の実験で放射線損傷の影響が明らかとなった光子標識化装置に関しては、2020年度中にコミッショニングまで完了予定であったところが、制作・コミッショニングを2021年度に持ち越すことになった。
これらの状況を鑑み、大学構内への立ち入りを必ずしも要しない、既存のデータの再解析を中心として研究活動を行った。特に2010年10月に東北大学電子光理学研究センターにて実施した実験データについて、γd→dπ^+ π^-反応に着目して解析を行った。この実験は実光子ビームを液体重水素標的に照射し、反応後の複数の荷電粒子の運動量ベクトルを大立体角磁気スペクトロメータ・NKS2で測定するというものであり、中性K中間子の生成閾値近傍での反応機構の研究を主な目的として実施された。しかし、荷電粒子2つ以上がNKS2の最外部検出器に到達したという条件のみを課してアンバイアスなデータ収集をしていたため、データ中にはγd→dπ^+ π^-反応をはじめとする様々なチャンネルのハドロン生成事象が含まれる。γd→dπ^+ π^-反応には中間状態に核子とΔ粒子の共鳴状態、いわゆるダイバリオン状態が現れる事象が含まれていると期待され、再解析によって興味深い結果を得られる可能性があった。そして排他的測定であることを利用した運動学上のイベント選別などを行い、背景事象を十分に抑制したうえでγd→dπ^+ π^-反応事象を抽出することに成功した。その結果、重陽子とπ中間子の不変質量分布にNΔ共鳴状態を示唆するエンハンスを確認できた。終状態における重陽子の放出角度分布などからこの共鳴状態と思われるピーク構造の生成機構に関するさらなる考察を進めている。

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

    (8 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Accurate Λ hypernuclear spectroscopy with electromagnetic probe at Jefferson Lab2021

    • Author(s)
      HKS (JLab E05-115)、Jefferson Lab Hall A Tritium、JLab Hypernuclear Collaborations
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 2319 Pages: 080019

    • DOI

      10.1063/5.0037353

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Observation of Coulomb-Assisted Nuclear Bound State of Ξ??N14 System2021

    • Author(s)
      Hayakawa S.H. for J-PARC E07 Collaboration
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 126 Pages: 062501

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.126.062501

    • 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: 1 Pages: 713-717

    • DOI

      10.1142/9789811219313_0123

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search for NΔ resonance state via the exclusive measurement of the γd→dπ+π- reaction2021

    • Author(s)
      Y. Toyama
    • Organizer
      APFB2020: The 8th Asia-Pacific Conference on Few-Body Problems in Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NKS2によるγd→dπ+ π-反応の測定データ解析と今後の展望2021

    • Author(s)
      外山裕一
    • Organizer
      ELPH symposium 2021
  • [Presentation] Detector developments and GEANT4 simulation for the lifetime measurement of hypernuclei at ELPH2020

    • Author(s)
      Y. Toyama
    • Organizer
      Workshop on electro- and photo-production of hypernuclei 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Inclusive measurement of strangeness photo-production and NΔ resonance state search on a deuterium target.2020

    • Author(s)
      Y. Toyama
    • Organizer
      DNP 2020 (Mini-Symposium: Hyper Nuclear Spectroscopy II)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exclusive measurement of γd→dπ+π- with NKS2 at ELPH (Search for NΔ dibaryon)2020

    • Author(s)
      外山裕一
    • Organizer
      ELPH work shop C029: 様々なフレーバー領域で探るクォーク・ハドロン多体系の分光と構造

URL: 

Published: 2021-12-27  

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