2016 Fiscal Year Annual Research Report
Precise test of low energy QCD by measuring scattering lengths of pi+ pi- atoms -Lamb shift measurement of long lived pi+ pi- atoms in advanced DIRAC experiment -
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24340058
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
岡田 憲志 京都産業大学, 名誉教授 (90093385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩下 芳久 京都大学, 化学研究所, 准教授 (00144387)
千葉 雅美 首都大学東京, 理工学研究科, 研究員 (60128577)
外山 政文 京都産業大学, コンピュータ理工学部, 教授 (60180189)
神谷 好郎 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教 (90434323)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ππ原子 / ππ原子寿命測定 / ππ散乱長 / カイラル摂動計算 / QCD / ππ原子準安定P状態 / ラムシフト / πK原子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ππ散乱長の低エネルギーでの実験的測定は、色閉じ込め領域でのQCDの良い検証となる。π+π-原子（Aππ）の基底S状態の寿命測定は 散乱長差|a0 - a2|（添字isospin）を与える。この値を我々の実験で4%の精度で求めた。Aππの準安定P状態のラムシフトΔE∝(2a0+a2)測定を行うと、a0 とa2を分離して求めることができる。AππP状態が存在することを初めて観測し2015年に発表した。またπとK中間子からなる原子（Aππ）の散乱長測定は、ストレンジネスを含むクォーク間相互作用の低エネルギー領域での新たな知見を与える。
2016年度は以下の２項目を重点的に行った。
＜論文作成＞１．πK原子が存在することを初めて実験的に明らかにした。観測されたAπK原子は349±62個であった。この結果は2016年９月にPhys. Rev. Letters 117 (2016) に発表した。
２．AπΚの寿命測定と準安定Aππのラムシフト測定用にDIRACスペクトロメータを改造し、その詳細性能を2016年12月にNucl. Inst. Meth. A839 (2016)に発表した。
＜CERN SPSでDIRAC実験を行うための実験趣意書＞ 2016年９月にCERNで"Physics Beyond Colliders Kickoff Workshop"が開催された。コライダー実験とは相補的な観点でPS・SPSを使い素粒子物理の課題を新しい視点で捉える実験の提案WSである。このWSにDIRAC実験のAπK寿命測定と準安定Aππのラムシフト測定がSPSへの実験提案として取り上げられ発表した。https://indico.cern.ch/event/523655/contributions/2246870/ 現在SPSC（CERNの実験採択委員会）に提出する実験趣意書を作成中である。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
“DIRAC experiment observes new exotic atom”News on CERN COURIER Vol.56 No.8 (2016) 8
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[Journal Article] Upgraded DIRAC spectrometer at CERN PS for the investigation of ππ and πK atoms2016
Author(s)
B. Adeva, L. Afanasyev(2), S. Aogaki(6), M. Chiba(11), Y. Iwashita(30), V. Karpukhin(31), M. Kobayashi(33), L. Nemenov(44), K. Okada(46), A. Ryazantsev(54), F. Takeutchi(61) et al, (total 71)
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Journal Title
Nucl. Inst. And Meth. in Phys. Res. A
Volume: A839
Pages: 52,85
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Observation of π-K+ and π+K- Atoms2016
Author(s)
B. Adeva, L. Afanasyev(2), S. Aogaki(6), M. Chiba(10), Y. Iwashita(25),V. Karpukhin(26), M. Kobayashi(28), L. Nemenov(39), K. Okada (41), A. Ryazantsev(49), F. Takeutchi(55) et al, (total 64)
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Journal Title
Phys. Rev. Letters
Volume: 117
Pages: 112001 1,6
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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