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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Search for the exotic hadron state via low energy antiproton proton reaction

Research Project

Project/Area Number 26287057
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

大西 宏明  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 専任研究員 (60360517)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywordsエキゾチックハドロン
Outline of Annual Research Achievements

反陽子ー陽子消滅反応においてダブルφ中間子生成事象の閾値近傍における生成断面積の異常な増大現象が報告されている。しかしながら、その原因は未だ明らかにされていない。この原因の一つとして、反陽子ー陽子消滅反応において未だ発見されていないダブルφ中間子に崩壊するエキゾチックハドロンが生成したのではないか?ということが考えられている。本研究では、反陽子ー陽子消滅反応においてダブルφ中間子生成事象の閾値近傍における生成断面積の精密測定を通して、エキゾチックハドロンの生成の存否を明らかにしていく。
本研究計画で実施する実験は、世界で唯一低エネルギー反陽子ビームの利用可能な施設である。J-PARC において実施する。実験装置としてはJ-PARC K1.8BRに既設のE15 スペクトロメータを使い行うことを計画しているが、実験実施には標的周りの飛跡検出器のアップグレードが必要であった。そのため、新規に標的周りに設置するZ バーテックスチェンバーを設計、新規に設置することを目的とした検出器の開発を行ってきた。前年度までに決定した仕様を元にZバーテックスチェンバー実機を製作した。製作したZバーテックスチェンバー実機と新規に調達した読み出し回路を合わせたシステム試験の準備を進めている。
また、前年度に引き続き、国際会議、国際ワークショップなどに積極的に参加し、当該研究成果の物理的な意義に関し議論を重ねてきた。実験データ収集後速やかにデータ公表に向け準備を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究課題実施に必要不可欠な検出器であるZ バーテックスチェンバー実機の製作を行うことができた。また、この検出器用の読み出し回路一式の調達もすでに終了しており、現在最終的なシステムテストに向けた準備中である。また、国内外の国際会議、研究会などにおいて、物理課題に対する積極的な議論を行ってきた。実験データ収集開始の判断は実験現場であるJ-PARC課題採択委員会の判断を仰がねばならないが、研究計画全般的におおむね順調に進展していると言える。

Strategy for Future Research Activity

実機が完成したことを受け、東北大学電子光理学研究センターにおける電子ビーむや、J-PARC におけるハドロンビームなどを用いた最終的な性能評価試験を実施する。その際に読み出し回路一式を使ったシステム試験を実施する。
また、実験現場であるJ-PARC K1.8BRで現在実施が計画されているE31実験に参加し、ビームライン検出器や、主要検出器軍の性能の確認(本研究に必要な性能が出ているかの最終確認)を行う。また、当該ビームラインにおける反陽子ビーム強度の確認などをE31立ち上げ時きに行い、本研究課題実施の準備を完了させる。
また、データ収集後速やかにデータを公表するため、国内外のワークショップや国際会議に参加し、関係する理論/実験研究者と本研究結果の物理的な意味などについて議論を重ねていく。

Causes of Carryover

当該年度、Z バーテックスチェンバーの製作が終了したが、粒子線ビームなどを使った最終的な性能評価試験を実施するに至らなかった。主にそのための経費(旅費や消耗品費)が未執行である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度、完成したZバーテックスチェンバーの性能評価のためのビームテストを実施する。チャンバーガス、輸送費や実験のための旅費として使う予定である。また、データ収集システムの増強を行うことも計画している。
また、国内外の研究者と、研究成果および今後の展開について議論することを目的とし、積極的に国際会議や国際ワークショップへ参加することを計画する。

  • Research Products

    (7 results)

All 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] Laboratori Nazionali di Frascati, INFN(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      Laboratori Nazionali di Frascati, INFN
  • [Int'l Joint Research] The Stefan Meyer Institute(オーストリア)

    • Country Name
      AUSTRIA
    • Counterpart Institution
      The Stefan Meyer Institute
  • [Journal Article] Structure near the K-+p+p threshold in the in-flight 3He(K-,Λp)n reaction2016

    • Author(s)
      Y. Sada et al.
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 051D01 Pages: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/ptep/ptw040

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] J-PARC Hadron Hall Extension2016

    • Author(s)
      大西宏明
    • Organizer
      The international workshop on future potential of high intensity accelerators for particle and nuclear physics (HINT2016)
    • Place of Presentation
      茨城量子ビーム研究センター(東海村/茨城県)
    • Year and Date
      2016-12-05 – 2016-12-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Recent results of the experiment to search for KNN bound state at J-PARC2016

    • Author(s)
      大西宏明
    • Organizer
      International Workshop "Excited Hyperons in QCD Thermodynamics at Freeze-Out"
    • Place of Presentation
      Jeferson Lab (Newport News, VA, USA)
    • Year and Date
      2016-11-16 – 2016-11-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ハドロン物理@J-PARC2016

    • Author(s)
      大西宏明
    • Organizer
      Flavor Physics Workshop 2016
    • Place of Presentation
      岩室温泉ゆもとや(新潟市/新潟県)
    • Year and Date
      2016-10-26 – 2016-10-29
    • Invited
  • [Presentation] Hadron Physics at J-PARC K10 beam line2016

    • Author(s)
      大西宏明
    • Organizer
      The 34th Reimei Workshop "Physics of Heavy-Ion Collsions at J-PARC"
    • Place of Presentation
      KEK東海キャンパス(東海村/茨城県)
    • Year and Date
      2016-08-08 – 2016-08-09
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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