2020 Fiscal Year Research-status Report

International collaborative research for the origin of matter mass at GSI

Research Project

Project/Area Number	20KK0070
Research Institution	Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	板橋健太国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (30322093)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	藤岡宏之東京工業大学, 理学院, 准教授 (30513395) 田中良樹国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (00868440)
Project Period (FY)	2020-10-27 – 2025-03-31
Keywords	イータプライム中間子 / 軸性U(1)対称性 / カイラル対称性 / 物質質量の起源
Outline of Annual Research Achievements	2022/3 月の実験に向けて、現地ドイツ重イオン研究所に滞在する研究分担者を中心に重イオン研究所スタッフと緊密に連携しながら準備を進めた。検出器関連では、プラスチックシンチレータバレル検出器の実機デザインを行い、アンプの仕様策定、設計、基板試作等を行い、性能が良好であることを確認した。長期的な安定性を確保するためのパルスレーザーによる較正システムを開発した。コネクタ、ケーブル等を含め、非磁性材料だけを選んだ完成型の候補を作成した。これらを組み合わせた総合的なビームによるテストを2021/5月に実施する準備を行った。ストローチューブ検出器、多芯式ドリフト計数箱を含む検出器の準備を進めた。現地の人員が限られる中、検出器の支持機構、電源、ガス配管等についても現地研究者、技官と協力しながら、設計、製作等の準備を進めた。トリガー及び読み出し回路については、同研究所回路部門との連携により高速データ収集系の準備を進めた。標的については標的部門と打ち合わせを行い、先行して合成が必要となる重水素ポリエチレンの確保を優先して進めた。炭素標的に関しても複数の仕様を策定した。実験の詳細な実施計画を作成するために、現地研究者等を交え、較正測定等を含めた検討を行った。モンテカルロシミュレーションを行い、物理過程とバックグラウンド過程の比較等を行った。その上で、既存のガンマ線検出器読み出しに必要な回路等を検討し、選定を進めた。以上の通り、コロナ禍にあって渡航の自由が著しく制限される中でも、現地研究者と緊密な連携を取ることで遅滞なく実験準備を実施できた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本来であれば、研究代表者、研究分担者全てが、現地ドイツに長期滞在する予定だったが、コロナ禍により、研究分担者一名が長期滞在するに留まっている。現地との連携はオンライン会議等により緊密に取られている。
Strategy for Future Research Activity	実験時期が迫っているためなるべく早い時期に代表者、分担者、協力者等が渡航したいが、コロナ禍の状況を考慮し、オンライン会議等で現地との連携を取り、国内でできることは国内でも研究を継続する。
Causes of Carryover	コロナ禍により渡航が著しく制限されているため、渡航費の一部が次年度以降の使用となっている。2021 年度は、2022/3月の実験実施に向けて渡航費用、読み出し回路の整備費用等を見込む。