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Origin of hadron mass studied by the systematic measurement of spectral change of mesons in nuclei

Research Project

Project/Area Number 18H05235
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Broad Section B
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

四日市 悟  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (20360670)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 成木 恵  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00415259)
森野 雄平  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (50715240)
Project Period (FY) 2018-06-11 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥196,040,000 (Direct Cost: ¥150,800,000、Indirect Cost: ¥45,240,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2021: ¥26,260,000 (Direct Cost: ¥20,200,000、Indirect Cost: ¥6,060,000)
Fiscal Year 2020: ¥47,580,000 (Direct Cost: ¥36,600,000、Indirect Cost: ¥10,980,000)
Fiscal Year 2019: ¥39,000,000 (Direct Cost: ¥30,000,000、Indirect Cost: ¥9,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥72,670,000 (Direct Cost: ¥55,900,000、Indirect Cost: ¥16,770,000)
Keywords実験核物理 / 放射線検出器 / GEM / 電子検出器 / 量子色力学 / 原子核物理 / カイラル対称性 / 飛跡検出器 / 放射線X線粒子線 / 原子核物理(実験) / 放射線 X 線粒子線
Outline of Annual Research Achievements

2019年度にJ-PARC ハドロン実験施設 高運動量ビームラインに建設した電子陽電子対測定用スペクトロメータについて、2020年度のJ-PARC加速器故障によりもちこしとなった試運転ビームタイムを2021年6月に遂行した。そのデータを用いて、電子検出器および飛跡検出器の効率やトリガーシステムおよびデータ収集効率の評価が進行中である。電子検出器の予備的な結果は国際会議VCI2022などで発表したが、計画時の設計性能をみたしている。
2021年2月の試運転では100msオーダーのビームの時間構造の対策が行われ、改善がみられていたところ、2021年6月のビームタイムで新規導入したストリーミングタイプのTDCにより、新たなビームの微細時間構造(5.2 μs周期および5ms周期)が発見され、データ収集効率低下の原因となっていることが判明した。J-PARC加速器SXグループおよびハドロンビームライングループとの協力によりビーム側の対策が考案され、2022年度後半のビームタイムでテストされる予定である。また、実験グループとしても、データ収集方式の改良を行って、データ収集効率の改善をはかる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

試運転は施設の都合で申請時点の計画より1年ほど遅れで終了した。2022年度の物理データ取得へむけて、2021年11月にはLG(鉛ガラスカロリメータ)の残り2モジュールの設置が完了するなど、検出器モジュールの増備、また、データ収集ソフトウェアの改良や整備もすすんでいる。半導体危機による回路部品の納期延長、価格上昇は 読出回路増備スケジュールに影響しているが、みこんでおいた余裕により、致命的影響はない。

Strategy for Future Research Activity

2022年7月のJ-PARC PACで2022年度における物理データ蓄積ビームタイムを申請し、試運転性能での技術評価を受ける。仮にビームの微細時間構造が解消しなくても、データ収集システムの改良により、1.3倍程度のビームタイム延長があれば、計画している統計は蓄積できる。2022年度には物理データ取得を開始する。

Assessment Rating
Interim Assessment Comments (Rating)

A: In light of the aim of introducing the research area into the research categories, the expected progress has been made in research.

Report

(8 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Abstract (Interim Assessment) ( PDF )   Annual Research Report   Interim Assessment (Comments) ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Abstract ( PDF )   Comments on the Screening Results ( PDF )   Annual Research Report

Research Products

(45 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (7 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 13 results) Remarks (3 results)

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      IEEE Transactions on Nuclear Science

      Volume: 68 Pages: 1907-1911

    • DOI

      10.1109/tns.2021.3087635

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      Tserruya I.、Aoki K.、Woody C.
    • Journal Title

      Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A

      Volume: 970 Pages: 163765-163765

    • DOI

      10.1016/j.nima.2020.163765

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    • Author(s)
      Ashikaga Sakiko et.al.
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: 26 Pages: 024005-024005

    • DOI

      10.7566/jpscp.26.024005

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      M.Ichikawa, K. Aoki, M. Naruki et al.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Nuclear Science

      Volume: 66 Pages: 2022-2022

    • DOI

      10.1109/tns.2019.2928561

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Published: 2018-06-12   Modified: 2022-12-28  

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