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ハドロン同時計測法を用いた陽子と中性子のスピン構造の研究-DESYにおける偏極深非弾性散乱実験-

研究課題

研究課題/領域番号 09304030
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・核・宇宙線
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, 教授 (80251601)

研究分担者 酒見 泰寛  東京工業大学, 理学部, 助手 (90251602)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
21,400千円 (直接経費: 21,400千円)
1999年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1998年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1997年度: 11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
キーワード陽子 / 中性子 / クォーク / 散乱 / 電子 / 偏極 / グルーオン / スピン / 深非弾性散乱 / 核子 / エアロジェル / リングイメージチェレンコフ検出器 / HERMES / DESY-HERA / リングイメージチェレンコフ検出 / 素粒子物理 / グル-オン
研究概要

本研究では、東工大において1)実験データ解析と2)測定器開発とを行った。研究のテーマは陽子と中性子のスピンのクォーク・グルーオン構造の研究である。核子のスピンは1/2であるが、そのうちクォークが担う部分が少ないことは1988年のEMCの結果により知られている。我々は、ドイツ・ハンブルクのDESY(ドイツ電子シンクロトロン研究所)のHERMES実験に参加しており、その高エネルギー偏極電子ビームと偏極核子標的の散乱から得られる実験データは逐次東工大に送られる。この散乱は深非弾性散乱と呼ばれる。この実験の特徴は、散乱する電子を測定するだけでなく、発生するハドロン(中間子、核子、Λ粒子など)も同時計測することである。そのために、リングイメージングチェレンコフ検出器(RICH)を開発し、HERMES実験に組み込んだ。それにより、パイ中間子、K中間子、陽子、反陽子が2-20GeV/cの領域で完全に識別できるようになった。核子の中の偏極したu,d,sクォークの分布が解明できるようになった。
更に、「横偏極」についての研究がなされたことは大きな成果である。これは、核子スピンと直角方向にスピンが向いているクォークの分布を研究するものである。実験では、電子散乱の散乱平面とパイ中間子の発生方向とのなす角が、標的の核子のスピンを反転したときにどう変わるかに着目して観測した。そして有意なAsymmetryがあることを検出した。横偏極のクォークの物理は今後の研究分野を開くものである。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] T.-A.Shibata et al.: "A high precision laser alignment monitoring system for fracking detectors of HERMES"Nucl.Instrum.Methods. A411. 75-80 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Airapetian et al.: "Measurement of the proton spin structure function g^P_1 with a pure hydrogentarget"Phys.Lett.. B442. 482-492 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.,: "Flavour asymmetry of the light quark sea from semi-inclusive deep inelastic scattering"Phys.Rev.Lett.. 81. 5519-5* (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Flavor decomposition of the polarized quark distributions in the nucleon from inclusive and semi-Inclusive deep inelastic scattering"Phys.Lett.. B464. 123-124 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Airapetian et al.: "Measurement of the spin asymmetry in the photo-production of pairs of high Pt hadrons at HERMES"Phys.Rev.Lett.. 84. 2584-2588 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Airapetian et al.: "Evidence for a single-spin azimuthal asymmetry in semi-inclusive pion electroproduction"Phys.Rev.Lett.. 84. 4047-4051 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Measurements of the neutron spin structure function g^n_1 with a polarized ^3He target"Phys.Lett.. B404. 383-389 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.-A.Shibata, Y.Sakemi, H.Kobayashi, S.Yoneyama, T.Harano, K.Shibatani, M.Kurisuno, H.Ogami, and C.A.Miller: "A high precision laser alignment monitoring system for tracking detectors of HERMES"Nucl.Instrum.Meths.. A411. 75-80 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "The HERMES spectrometer"Nucl.Instrum.Methods. A417. 230-265 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Airapetian et al.: "Measurement of the proton spin structure function g^p_1 with a pure hydrogen target"Phys.Lett.. B442. 484-492 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Flavoru asymmetry of the light quark sea from semi-inclusive deep inelastic scattering"Phys.Rev.Lett.. 81. 5519-5523 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Determination of deep inelastic contribution to the generalized Gerasimov-Drell-Hearn integral for the proton"Phys.Lett.. B444. 531-538 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Flavor decomposition of the polarized quark distribtuions in the nucleon from inclusive and semi-inclusive deep-inelastic scattering"Phys.Lett.. B464. 123-134 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Beam-induced nuclear depolarization in a gaseous polarized hydrogen target"Phys.Rev.Lett.. 82. 1164-1168 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Observation of a coherence length effent in exclusive ρ^0 electroproduction"Phys.Rev.Lett.. 82. 3025-3029 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Airapetian et al.: "Measurement of the spin asymmetry in the photoproduction of pairs of high p_T hadrons at HERMES"Phys.Rev.Lett.. 84. 2584-2588 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Airapetion et al.: "Evidence for a single-spin azimuthal asymmetry in semi-inclusive pion electroproduction"Phys.Rev.Lett.. 84. 4047-4051 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Achenauer et al.: "Optical characterization of n=1.03 silica aerogel used as radiator in RICH of HERMES"Nucl.Instrum.Methods. A440. 338 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackersraff et al.: "Nuclear effects on R=σ_L/σ_T in deep-inelastic scattering"Phys.Lett.. B475. 386-394 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Airapetian et al.: "Exclusive leptoproduction of ρ^0 mesons on hydrogen at intermediate W values"Eur.Phys.Jour.. C17,3. 389-398 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Airapetian et al.: "The Q^2-dependence of the generalized Gerasimov-Drell-Hearn integral of the proton"Phys.Lett.. B494. 1 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Observation of a Coherence length Effect in Exclusive ρ electroproduction"Phys, Rev, Lett.. 82. 3025 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 金坂二郎 他: "HERMES のリングイメージチェレンコフ検出器のためのエアロジェル性能測定"原子核研究. 44.1. 1-26 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "The HERMES Spectrometer" Nucl.Instrum.Methods. A417. 230 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Beam-Induced Nuclear Depolarization in a Gaseous Polarized Hydrogen Target" Phys.Rev.Lett.82. 1164 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Airapetian et al.: "Measurement of the Protor Spin Structure Function G_1P^P with a Pure Hydrogen Target" Phys.Lett.B442. 484-492 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "The Flavor Asymmetry of the Light Quak Sea from Semi-inclusive deep inelastic Scattering" Phys.Rev.Lett.81. 5519 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ackerstaff et al.: "Determination of Deep Inelastic Contribution to the Generalized Gerasimov-Droll-Heam Integral for the Proton and the Neutron" Phys.Lett.B444. 531 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.-A.Shibata et al.: "A high precision Laser Alignment monstoring system for HERMES tracking detectors" Nucl.Instrum.Methods. A411. 75-80 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田利明・酒見泰寛他: "Measurements of the Neutron Spin Structure Function g^n_1 with a polarized ^3He Target" Physics Letters B. 404. 383-389 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田利明・酒見泰寛他: "A High Precision Laser Alignment Monitoring System for HERMES Tracking Detectors" Nuclear Instrument and Methods A. (掲載予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 酒見泰寛・柴田利明: "レーザーとフレネルゾーンプレートを用いた位置モニター装置の開発" 日本物理学会誌. 52. 759-764 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 小林幸幸・酒見泰寛・柴田利明他: "HERMESによるハドロン粒子識別を用いた核子のスピン構造の研究" 日本物理学会講演概要集. 第52巻第2号第1分冊. 27-27 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 小林秀幸・酒見泰寛・柴田利明他: "HERMESによる核子の偏極パートン分布関数の研究" 日本物理学会講演概要集. 第53巻第1号第1分冊. 13-13 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田利明・酒見泰寛他: "HERMESの深非弾性散乱におけるハドロン生成" 日本物理学会講演概要集. 第53巻第1号第1分冊. 13-13 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田利明, 矢崎紘一: "Proc. RIKEN Workshop 'Quarks and Gluons in the Nuclen'" 理研BNLセンター, 120 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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