シグマ陽子散乱実験によるクォーク描像に基づいたバリオン間力の研究

• 研究課題/領域番号: 12J04290
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
• 研究機関: 東北大学
• 特別研究員: 本多 良太郎 東北大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2012 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: ハイペロン核子相互作用 / ストレンジネス核物理 / 検出器開発 / 電子回路開発

研究概要

25年度は試作Cylindrical Fiber Tracker (CFT)の製作とそのビーム試験を予定通り行った。試作CFTは本実験で使用する実機と同サイズであり、構造的に複雑なCFTの開発の実証とその性能の確認を主な目的として開発された。試作CFTはビーム方向にファイバーを張る、通称φ面と、らせん状にファイバーをまきつける、通称UV面から構成され、全読み出しチャンネル数は1200ch程度となった。特にUV面はらせん状にファイバーをまきつけるという工作上の困難があるが、これを達成することが出来た。ビーム試験は東北大学サイクロトロンRIセンターにおいて、陽子ビームを用いた性能評価を行った。その結果から、CFTは十分な性能を有しており散乱断面積を測定することが出来ることがわかった。
次に、読み出し回路に関して述べる。本実験でCFTを読み出すための高集積MPPPC読み出し回路の開発を行った。本回路はVME 6U規格の基板に2個のEASIROCチップを搭載することで、64chのMPPCを一台で読み出すことの出来る回路である。この回路により、MPPCの読み出し単価を1500円まで下げることが出来た。
我々の最終目的はバリオン間相互作用の一般的理解であり、その中でもとりわけ重要なΣp間の研究をJ-PARCで行う予定であった。ところが、25年度6月にJ-PARCで放射能漏洩事故があり予定されていたビーム計画が白紙、および遅延となってしまった。そこで、私は博士論文のためにテーマを関連研究であるJ-PARC E10実験に移し、核中でのΣN相互作用の研究を行うことにした。その結果、核中でのΣN相互作用の性質が、原子核の構造に依存することがわかった。また、その結果を日本物理学会で報告した。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

研究成果

• [雑誌論文] Search for 6-Lambda-H Hypernucleus by the 6Li(pi,K) reaction at p_pi=1.2 GeV/c (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sugimura, M. Agnello, J. K. Ahn, S. Ajimura, Y. Akazawa, N. Amano, K. Aoki, H. C. Bhang, N. Chiga, M. Endo, P. Evtoukhovitch, A. Feliciello, H. Fujioka, T. Fukuda, S. Hasegawa, S. Hayakawa, R. Honda, K. Hosomi, S. H. Hwang, Y. Ichikawa, et al.
  • 雑誌名: Physics Letter 巻: 729 ページ: 39-44
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2013.12.062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for the Θ+ pentaquark via the π-p→K-X reaction at 1.92 GeV/c (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Shirotori, et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 109 ページ: 132-002
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.132002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for the Θ^+ pentaquark at J-PARC (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Moritsu, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Physics 巻: (印刷中) ページ: 91-96
  • DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2013.01.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-ray spectroscopy of hypernuclei ― present and future (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tamura, et al.
  • 雑誌名: Nuclear Physics A 巻: (In press) ページ: 99-108
  • DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2013.03.014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of a tracking detector system with multichannel scintillation fibers and PPD (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Honda, et al.
  • 雑誌名: Nucl. Instr. Meth. A 巻: 695 ページ: 206-209
  • DOI: 10.1016/j.nima.2011.10.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Beam and SKS spectrometers at the K1.8 beam line. (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, et al.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Phyiscs 巻: 2012 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1093/ptep/pts023
  • 査読あり
• [学会発表] (rr, K^+)反応を用いた核中でのΣN相互作用の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本多良太郎
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] DRS4を用いたアナログバッファ搭載型ADCの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本多良太郎
  • 学会等名: Open-It若手研究会2013@神岡
  • 発表場所: 富山県民小劇場ORBIS
  • 年月日: 2013-10-10
• [学会発表] (K, rr)反応用SksMinusシステムのコミッショニング2 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本多良太郎
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2013-09-23
• [学会発表] J-PARC K1.8のDAQシステムと今後の開発に関して (2012)
  • 著者名/発表者名: 本多良太郎
  • 学会等名: Open-It若手の会2012
  • 発表場所: 山形 蔵王温泉