• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

偏極気体標的を用いた核子のスピンの構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 07044072
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究機関東京工業大学

研究代表者

柴田 利明  東京工業大学, 理学部, 助教授 (80251601)

研究分担者 MILNER R.  マサチューセッツ工科大学, 教授
STEFFENS E.  原子核のマックスプランク研究所, 研究員
POVH B.  原子核のマックスプランク研究所, 所長
酒見 泰寛  東京工業大学, 理学部, 助手 (90251602)
MILNEN R  M.I.T
STEFFEUS E.  原子核のマックスプランク研究所, 研究員
B. Pouh  原子核のマックスプランク研究所, 所長
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
1996年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1995年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードスピン / 素粒子 / 核子 / 加速器 / レーザー / 電子 / 素粒子物理
研究概要

電子の偏極深非弾性散乱によって核子(陽子と中性子)のスピン構造を研究するのが,HERMES実験の目的である。DESY HERAの陽電子ビーム(28GeV)と偏極気体内部標的(^3He、H、D)を用いる。東工大グループは欧米の研究者と共に、レーザーとフレネルゾーンプレートを用いた飛跡検出器位置モニターシステムをHERMESのために開発した。HERMESは磁気スペクトルメータによって荷電粒子の運動量を決定するので、磁石の前後にある飛跡検出器の熱膨張による変位などを正確にモニターする必要がある。我々はフレネルゾーンプレートによる光学的干渉を利用し、50μmの精度で一年を通してモニターすることに成功した。ドイツで進行中の実験を東京でモニターできる、という点でも国際共同実験の新しい方向を示すものである。
HERMES実験は1995年に準備が完了し、データを取り始めた。既に、^3He標的から得られた中性子のスピン依存構造関数g^n_1が発表されている。
HERMES実験の最大の特長は、散乱した陽電子のみならず発生したハドロンを同時計測し、粒子識別できることである。ハドロンとは(J/4、π^<(〔SY+-〕),0>、Κ^<(〔SY+-〕),0>、φ、ρ、ω、Λ、D)である。これにより、陽電子散乱で仮想光子を吸収したクォークのフレーバー(香り)を特定できる。ストレンジ・クォークが核子スピンにどれだけ寄与しているか、は興味深い問題である。更に、J/4はcクォークとcクォークからなっているので、cc対に解離する前のグル-オンのスピン依存構造関数を測定することができる。グル-オンスピンの核子スピンへの寄与を現在解析している。これらの基本になる粒子識別装置(TRD、気体チェレンコフ、鉛ガラスカロリメータ、プレシャワー)の性能は1995-96年にすべて設計以上の能力を持っていることが確認された。
1996年には、発生したΛ粒子が偏極していることが、その弱崩壊Λ→p+π^-の測定によって発見された。偏極仮想光子からΛへ、偏極が移行する過程は理論的にも盛んに研究されている。ρ^0はベクトル中間子であるが、ρ^0のスピン偏極もρ→π^+π^-崩壊を使って測定することに成功した。
このようにHERMES実験は偏極深非弾性散乱におけるハドロン粒子識別という方法によって量子色力学(QCD)の新しい研究の場をつくった。
HERMES実験の更なる展開として、測定器類の最下流にミューオン検出器をつけ加えること、および現在の気体チェレンコフカウンタをエアロジェルのRICHに代えることが検討されており、その技術的な問題と、得られる物理について詳細に調査した。その結果、これらから得られるデータが極めて有用であることがわかり、1997年から実際に製作・搬入されることとなった。
一方日本国内では高エネルギー物理学研究所と東大核研から作られる素粒子・原子核研究所において大型ハドロン計画が進められているが、この計画において偏極深非弾性散乱実験を行なうことを日・欧・米の研究者が検討した。高エネルギー研の電子ビームを利用して電子+陽子(9GeV+40GeV)衝突型実験を行なうのがその案である。40GeV陽子によって作られたミューオンビームを使う可能性も検討した。この分野の研究者を新たに育成するため、Povhら著の教科書「素粒子・原子核物理入門」を柴田が翻訳出版した。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] 柴田 利明: "核子のスピンの構造・現状と将来計画" Proc.RIKEN Symp.「ハドロンと原子核の構造関数」. 1-24 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.-A.Shibata: "Experiments on Spin-dependent Structure Functions of the Nucleon" Proc.RIKEN Symp.on ‘Spin Structure of the Nucleon'. 50-55 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.-A.Shibata: "Polarized Electron-Proton Collider Experiments" Proc.INS Workshop on SPIN Physics with the Primary Beams of a 50GeV Hadron Facility. 161-180 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.-A.Shibata et al.: "A precise alignment system with a laser and Fresnel zone plates for HERMES" Nucl.Instrum.Meth A. (投稿中). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Measurement of the Neutron Spin Structure Function g^n_1 with a Polarized ^3He Internal Target" Phys.Lett.(投稿中). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "HERMES Spectrometer" Nuclear Instrum.Meth.A. (投稿中). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柴田 利明、太田滋、斉藤 直人 編: "SPIN STRUCTURE OF THE NUCLEON" World Scientific, 121 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柴田 利明 訳、Povh,Rith,Scholz,Zetsche 著: "素粒子・原子核物理入門" シュプリンガーフェアラーク東京, 345 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.-A.Shibata: "Spin Structure of the Nucleon : Status and Pespective" Proc.RIKEN Symp.Deep Structure of Hadron and Nuclei. 1-24 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.-A.Shibata: "Experiments on Spin-depeudent Structure Fuucticons of the Nucleon" Proc.RIKEN Symp. /Spin Structure of the Nucleon. 50-55 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.-A.Shibata: "Pooarized Electron-proton Collider Experiments" Proc.INS Workshop on SPIN Physics with the Primary Beaus of a 50 GeV Hadron Facility. 161-180 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.-A.Shibata et al.: "A precise aligument System with a laser and Fresnel Bone plates for HERMES" Nucl.Instrum.Meth A.(submitted). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Measurement of the Neutron Spin Structure Function G_1^n with a Polarized ^3He Internal Target" Phys.Lett.(submitted). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "HERMES Spectrometer" Nucl.Instrum.Methods A.(submitted). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.-A.Shibata, S.Ohta, N.Saito eds.: World Scientific. Proc.RIKEN Symposium on SPIN STRUCTURE OF THE NUCLEON, 1-122 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.-A.Shibata, translation: Introduction to Panticle and Nucleeon Physics, 1-345 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柴田利明: "核子のスピンの構造:現状と将来計画" Proc,RIKEN Symp.[ハドロンと原子核の構造関数」23GE01:1995. 1-24

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.-A.Shibata: "Experiments on Spin-depeudent Structure Functions of the Nucleon" Proc,RIKEN Symp. on ‘Spin Structure of the Nucleon'. 50-55 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.-A.Shibata: "Polarized Electron-Proton Collider Experiments" Proc,INS Workshop on SPIN Physics with the Primary Beans of a 50 GeV Hadron Facility. 161-180 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.-A.Shibata etal.: "A precise alignment system with a laser and Fresnel Zone plates for HERMES" Nuclear Instrum.Meth.A. (投稿中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ackerstaff etal.,: "Measurement of the Neutron Spin Structure Function g^n_ with a polarized ^3 He Internal Target" Phys,Lett.(投稿中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ackerstaff etal.,: "HERMES Spectrometer" Naclear Instrum.Meth.A. (投稿中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田利明、太田滋、斉藤直人 編: "SPIN STRUCTURE OF THE NUCLEON" World Scientific, 121 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田利明 訳,Pouh,Rith,Sebolz,Zetsche著: "素粒子・原子核物理入門" シュプリガーフェアラーク東京, 345 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.A.Shibata: "Experiments on Spin-dependent Structure Funetions of the Nucleon" Proceedings of RIKEN International Symposium on Spin Structure of the Nucleon,World Scientific,1996. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田利明,酒見泰寛 他: "HERMESによる核子のスピン依存構造関数の測定II" 日本物理学会講演概要集. 1. 30- (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 酒見泰寛,柴田利明 他: "HERMESのためのレーザーを用いた測定器アラインメントシステムの開発II" 日本物理学会講演概要集. 1. 130- (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田利明,酒見泰寛 他: "HERMESによる核子のスピン依存構造関数の測定とハドロン同時計測" 日本物理学会講演概要集. 1(印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田健司,酒見泰寛,柴田利明 他: "HERMESのためのレーザー・アラインメントシステムの画像解析" 日本物理学会講演概要集. 1(印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] B.Povh et al.著 柴田利明 訳: "素粒子・原子核物理学" シュプリンガー・フェアラーグ東京(印刷中), 400 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田利明・斉藤直人・太田滋生編: "Proceedings of International Symposium on Spin Structure of the Nucleon" World Scientific(印刷中), 100 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

URL: 

公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi