2023 Fiscal Year Final Research Report

Pioneering strangeness nuclear physics achieved by next generation high luminosity heavy ion collision experiments

Research Project

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Project/Area Number	19KK0077
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
Research Institution	Nagasaki Institute of Applied Science
Principal Investigator	Oyama Ken 長崎総合科学大学, 工学研究科, 教授 (10749047)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	郡司卓東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10451832) 権業慎也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, 基礎科学特別研究員 (10834377) 佐甲博之国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門原子力科学研究所先端基礎研究センター, 研究主幹 (40282298) 関畑大貴東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (70844794) 山口頼人広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (40613500)
Project Period (FY)	2019-10-07 – 2024-03-31
Keywords	高エネルギー原子核衝突 / ダイバリオン / ハイペロン / ストレンジネス / LHC / ALICE / J-PARC / FAIR
Outline of Final Research Achievements	In this study, under international collaboration, we developed a new data acquisition system using FPGA as an accelerator in the LHC-ALICE experiment, to realize a continuously readout TPC based on GEM technology, and completed an upgrade of ALICE. Using the new ALICE, we performed search for di-baryons, hyperon-nucleon and hyperon-hyperon correlation measurements, which had been impossible due to lack of statistics. We have established an international network and analysis techniques for the development of strangeness physics, such as searches not only for dibaryons but also for deeply-bound Kaonic nuclei and Kaon-proton condensed matter. We have also established the basis for international collaborative research for the FAIR-CBM project at GSI.
Free Research Field	実験原子核物理学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究は、ダイバリオンの探索、YN 相関やYY相関、深束縛K中間子原子核というエキゾチックな原子核の検証とKPM物質の探索という、核力の本質と新しい核物質形態に迫る研究である。特に、高輝度重イオン衝突実験におけるこれらの実験研究は、まだ始まってから間もなく、本研究で実現した検出器・データ収集技術、そして解析技術は、今後の同物理の発展において欠かせないものである。さらに、これらの研究は今後、国際的な共同研究体制を構築して実施することではじめて、大きな成果が期待できる。本研究では、共同開発チームを複数構成し、将来計画にも参入することで、国際研究ネットワークをさらに押し広げることに成功した。