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2023 Fiscal Year Annual Research Report

A search for a new exotic hadron, Lambda(1665)

Research Project

Project/Area Number 21H04478
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

谷田 聖  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 (00360587)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 保坂 淳  大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (10259872)
橋本 直  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, 研究職 (20732952)
早川 修平  東北大学, 理学研究科, 助教 (30868261)
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)
市川 裕大  東北大学, 理学研究科, 准教授 (50756244)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2025-03-31
Keywordsエキゾチックハドロン / ハドロン分光
Outline of Annual Research Achievements

液体水素ターゲットおよびターゲットホルダ部分に関しては、まず防爆システムの試験を行い、良好な結果を得た。また、気密試験を行って、ターゲットホルダ側からHypTPCに漏れ込む空気を減らすよう工夫した。その結果、HypTPC内の不純物ガスの量としてH2O(水蒸気)で100 ppm以下、O2(酸素)で10 ppm以下と以前の実験の時よりも良い値が得られた。これらの結果より、ターゲットをHypTPCに組み込む準備が整った。その上でHypTPCの長期安定性の試験が進行中である。

その一方では、トリガーカウンターであるビームエアロゲルチェレンコフカウンター (BAC)およびK中間子ベトーカウンター(KVC)の性能評価をKEK-ARテストビームラインにて行った。その結果、BAC・KVCの両方ともに99%以上の検出効率が得られ、またその位置依存性も十分許容範囲であり、実用に耐えることが示された。
以上にあるように、実験準備は順調に進んでおり、検出器やその他の実験装置をJ-PARCハドロンホールのK1.8BRビームラインにインストールできる準備は整っている。しかしながら、現在K1.8BRビームラインにおいては、前の実験(E73実験)が進行中であり、2023年夏までに終了している予定であったものの、2023年6月にハドロン施設で火災が発生したためにほぼ1年の延期を余儀なくされた。そのため、E73実験が終了して我々の実験装置をインストールできるようになるのは2024年夏になる見込みである。

理論研究では、Λ(1665)と同じくペンタクォークの候補であるΩ(2012)バリオンの構造を解析した。クォークからなる硬い構造とメソンとバリオンからなる柔らかい構造の混合理論により、散乱振幅と崩壊の解析を行った。また、チャンネル結合理論を用い、散乱振幅の閾近傍における振る舞いの解析を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度は、ターゲットをHypTPCに組み込む準備が整い、HypTPCの長期安定性の試験を進めることができたため、予定している実験自体の準備は順調に進捗しているが、実験施設であるJ-PARCで発生した火災の影響を受けて、ビームタイムが1年遅れているため、全体としては、やや遅れている。と判断する。

Strategy for Future Research Activity

J-PARCのビームタイムの遅れは実験施設側の問題であるため、研究者側で対策を講じることは難しいものの、実験を行うビームラインが空き次第実験装置をインストールできる様、入念な事前準備を行うとともに、実験データ収集後の解析作業に掛かる時間の短縮化を図るため、予め部分波解析の練習を行い、少しでもビームタイムの遅れをカバーする。

  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] 高麗大学(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      高麗大学
  • [Journal Article] Observation of a threshold cusp at the Λη threshold in the pK- mass spectrum with Λc→pK-π decays2023

    • Author(s)
      Yang S.B.、Tanida K.、Ahn J.K.、et. al. (Belle collaboration)
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 108 Pages: L031104

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.108.L031104

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Doubly heavy tetraquarks including one-pion exchange potential2023

    • Author(s)
      Meng Qi、Hiyama Emiko、Oka Makoto、Hosaka Atsushi、Xu Chang
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 846 Pages: 138221~138221

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2023.138221

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Axial anomaly effect on three-quark and five-quark singly heavy baryons2023

    • Author(s)
      Takada Hiroto、Suenaga Daiki、Harada Masayasu、Hosaka Atsushi、Oka Makoto
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 108 Pages: 054033

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.108.054033

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fully strange tetraquark states with the exotic quantum numbers J^PC=0^+- and 2^+-2023

    • Author(s)
      Xi Hong-Zhou、Jiang Yi-Wei、Chen Hua-Xing、Hosaka Atsushi、Su Niu
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 108 Pages: 094019

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.108.094019

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Rich structure of the hidden-charm pentaquarks near threshold regions2023

    • Author(s)
      Giachino Alessandro、Hosaka Atsushi、Santopinto Elena、Takeuchi Sachiko、Takizawa Makoto、Yamaguchi Yasuhiro
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 108 Pages: 074012

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.108.074012

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Understanding the nature of Ω(2012) in a coupled-channel approach2023

    • Author(s)
      Lu Qi-Fang、Nagahiro Hideko、Hosaka Atsushi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 107 Pages: 014025

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.107.014025

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Low-lying doubly heavy baryons: Regge relation and mass scaling2023

    • Author(s)
      Song YongXin、Jia Duojie、Zhang WenXuan、Hosaka Atsushi
    • Journal Title

      The European Physical Journal C

      Volume: 83 Pages: 1

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-022-11136-9

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Experimental programs using HypTPC2024

    • Author(s)
      早川修平
    • Organizer
      Fourth International Workshop on the Extension Project for the J-PARC Hadron Experimental Facility
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Λ*の新しい共鳴状態の探索実験(J-PARC E72)の準備状況2024

    • Author(s)
      齋藤隆太
    • Organizer
      日本物理学会2024年春季大会
  • [Presentation] 3次元飛跡検出器HypTPCにおける機械学習を用いた解析手法の開発2024

    • Author(s)
      雨宮功来
    • Organizer
      日本物理学会2024年春季大会
  • [Presentation] ガラスGEMを用いた次世代HypTPCの開発2024

    • Author(s)
      嶋崎開斗
    • Organizer
      日本物理学会2024年春季大会
  • [Presentation] Cusp spectroscopy: bound, virtual, or something else?2023

    • Author(s)
      K. Tanida
    • Organizer
      6th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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