2019 Fiscal Year Annual Research Report
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19J22055
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
鈴木 一輝 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | 原子核 / ハドロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は有限密度中のハドロンの性質を調べることである。高密度中ではハドロンの性質が真空中と異なることが期待されている。そこで、本研究では高密度である原子核中でハドロンを生成することで、有限密度中のハドロンの性質を測定することを目指す。
今年度の主な研究成果は、本研究の実験・解析のためのシミュレーションコードの作成である。ハドロン生成により生じた粒子は、その運動量を測定するために電磁石の磁場を用いて軌道を曲げられる。測定される運動量の精度は、磁場の性質に大きく依存する。そのため、まず電磁石の磁場強度を決定した。
磁場強度の決定には、TRANSPORTというソフトウェアを用いたが、本ソフトウェアでは精度が足りず、目的の運動量分解能を達成できないことが判明した。そのため、粒子を逐次的にシミュレートするGeant4シミュレータを用いることとした。磁石の強度を振りながら運動量分解能を求め、最適な磁場強度を決定した。磁場の性質を高精度で再現するために、設計図をもとに3DモデルをCADで作成し、磁場計算ソフトウェアであるTOSCAを用いて現実に近い磁場マップを作成した。さらに、実験状況に即して、粒子軌道上の物質量によってどの程度質量分解能が悪化するのかをシミュレーションにより求めた。その結果、粒子の多重散乱のために質量分解能が2倍程度悪化することが判明した。
本研究の成果を、「日本物理学会2019秋期大会」、「Open-It若手研究会2019」などで発表した。
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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
今年度は主にシミュレーションコードの開発を行い、現実の条件に即したシミュレーションを行うことが出来た。シミュレーションコードの大枠は概ね完成したが、実行速度の高速化など、より良いシミュレーションコードを作成できる余地があり、これは今後の課題である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はシミュレーションの高速化を目指し、より効率よくデータ解析を行えるようにシミュレーションコードを改良する。高速化に際して、精度が悪化してしまう可能性があるため、運動量を再構成する際の解析手法も同様に工夫していく予定である。
一方で、実験データからどのような物理的結果を得られるのかを理論家と議論し、原子核密度中におけるハドロンの性質を評価する解析手法を確立する。
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