高エネルギー大強度レーザー電子光ビーム生成によるハドロン物理学の革新

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H01933
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中野 貴志 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (80212091)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村松 憲仁 東北大学, 電子光理学研究センター, 准教授 (40397766)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: レーザー電子光 / 高エネルギー光ビーム / 高輝度光ビーム / ハドロン

Outline of Annual Research Achievements

SPring-8 のレーザー電子光ビーム施設では、ハドロンを記述するもっとも基本的な自由度として何が可能かという問いに答えるため、大型ソレノイド電磁石を用いた、ペンタクォーク粒子（シータ粒子）の検証やハドロン分子共鳴状態候補であるラムダ(1405) の構造を解明を目的としたベクターK 中間子光生成実験の実施が計画されている。本研究では実験に必要な最高エネルギー3 GeV の高強度高偏極光ビームを生成するために、波長266 nm の深紫外パルスレーザーをSPring-8 の蓄積電子ビームに同期して入射する。平均5 Wのレーザーパワーで従来のビーム強度の20 倍以上（毎秒 500億個の光子）のレーザー電子光ビームを生成し、多大な電力を消費するソレノイド電磁石の運転時間を抑えつつ、高統計実験を遂行する。本研究では、深紫外領域の同期レーザーを開発するもとにより高強度3 GeV レーザー電子光ビームを生成し、LEPS2 検出器の大立体角という特性を生かした、ベクターK 中間子光生成実験を遂行する。本年度は、シミュレーション結果に基づき、深紫外レーザー用エキスパンダーと高繰り返し発振のための266nm 波長変換ユニットを開発した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍によるLEPS2実験計画全体の遅れのため、深紫外レーザーの焦点面でのプロファイルと時間精度をLEPS2 での同期テスト実験により測定することが実施できていない。

Strategy for Future Research Activity

実験に必要な機器の準備は完了したので、スケジュール調整を行なって、深紫外レーザーをLEPS2ビームラインに入射して、同期系の調整を実施する予定である。