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Kπ粒子の散乱長測定による非摂動領域におけるQCDの検証-発展DIRAC実験-

研究課題

研究課題/領域番号 14340079
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都産業大学

研究代表者

竹内 富士雄  京都産業大学, 理学部, 教授 (40121537)

研究分担者 岡田 憲志  京都産業大学, 理学部, 教授 (90093385)
小林 正明  高エネルギー加速器研究機構, 名誉教授 (40013388)
千葉 雅美  首都大学東京, 都市教養学部理工学系, 准教授 (60128577)
吉村 喜男  高エネルギー加速器研究機構, 名誉教授 (50013397)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
14,400千円 (直接経費: 14,400千円)
2005年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2004年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2002年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワードDIRAC実験 / π^+π^-原子 / Kπ原子 / ハドロニック原子 / CERN PS / 非摂動領域でのQCDの検証 / シンチレーティングファイバーホドスコープ / トポロジカルトリガーデバイス / π^-π^+原子 / Κπ原子 / PS212 / QCD / 二中間子原子 / カイラル摂動理論 / S波散乱波長 / CERN・PS
研究概要

本研究はCERNに於けるPS212実験(DIRAC)を遂行することにより,低エネルギー領域でのQCDの検証を行うことを目的としている.標準モデルにおいてハドロン相互作用の完全な理解のためには非摂動領域での実験による理論の検証が不可欠である.
この領域での理論は非常に複雑であるが,例外的に高い精度(2%以下)の予測のできるπ中間子散乱長をDIRAC実験はπ^+π^-の結合したA_<2π>原子の寿命を10%の精度で測定し検証を行うことをねらっている.
本研究の期間,日本グループは実験装置の改良を行いつつ実験を進めてきた.実験結果の一部の解析は終了し,現在結果の公表を行いつつある.
実験グループは同じ技法を用いてストレンジメソンKとπによって作られる原子の寿命を測ることを計画した。これはその原子の生成断面積が遙かに小さいため,今までよりも10倍程度のビーム強度に耐える検出器を開発する必要がある.
現存のシンチレータdE/dxカウンタの飽和現象を改善するため1stripの計測率が少く,かつトリガーにも使えるほど高速な(50ns)読出しのできるシリコンストリップ検出器の開発研究を行い,実用できる状態になった.又0.5mmφシンチレーティングファイバーにかえて0.28mmφのものを用いたホドスコープと,その読出しのために高速のF1-TDC-ADC回路を開発して64μm(RMS)と言うチェンバー並の高位置分解能を持ち,しかも500ps以下の時間分解能と98%の検出効率をもつ画期的なトリガーにもトラッキングにも用いることのできる検出器を開発した.
これらの新しい検出器と,ロシアグループの開発したmicro drift chamber等によりA_<Kπ>原子の測定は可能となり,これを主目的としたDIRAC実験の延長が2005年12月にみとめられ,そのための本格的な準備が現在進行中である.

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2006 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] High resolution scintillating-fibre hodoscope and its readout using Peak-sensing algorithm2006

    • 著者名/発表者名
      A.Gorin et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.G : Nucl.Par.Phys. (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] First measurement of the π^+ π^- atom lifetime2005

    • 著者名/発表者名
      B.Adeva et al.
    • 雑誌名

      Phys.Letters B691

      ページ: 50-60

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] First measurement of the π^+π^- atom life time2005

    • 著者名/発表者名
      B.Adeva et al.
    • 雑誌名

      Physics Letters B619

      ページ: 50-60

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] First measurement of the π^+π^- atom lifetime2005

    • 著者名/発表者名
      B.Adeva et al.
    • 雑誌名

      Phys.Letters B619

      ページ: 50-60

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Detection of π^+ π^- atoms with the DIRAC sopectormeter at CERN2004

    • 著者名/発表者名
      B.Adeva et al.
    • 雑誌名

      J.Phys,G : Nucl.Par.Phys. 30

      ページ: 1929-1946

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of π^+π^- atoms with the DIRAC spectrometer at CERN2004

    • 著者名/発表者名
      B.Adeva et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.G : Nucl.Par.Phys. 30

      ページ: 1929-1946

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of π^+ π^- atoms with the DIRAC spectrometer at CERN2004

    • 著者名/発表者名
      B.Adeva, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physics G, Nucl.Part.Phys. 30

      ページ: 1929-1946

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] DIRAC : A higy resolution spectrometer for pionium detection2003

    • 著者名/発表者名
      B.Adeva et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.and Meth.inPhys.Res. A515

      ページ: 467-496

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DIRAC : A high resolution spectrometer for pionium detection2003

    • 著者名/発表者名
      B.Adeva et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.and Meth.in Phys.Res.A 515

      ページ: 467-496

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The multilevel trigger system of the DIRAC experiment2002

    • 著者名/発表者名
      L.Afanasyev et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.and Meth.in Phys.Res. A491

      ページ: 376-389

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Silicon strip detector as a real-time,fast medium-segnmented hodoscope2002

    • 著者名/発表者名
      M.Kobayashi, et al.
    • 雑誌名

      Nycl.Instr.and Meth.in Phys. Res. A487

      ページ: 353-364

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The multilevel trigger system of the DIRAC experiment2002

    • 著者名/発表者名
      L.Afanasyev et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.and Meth.in Phys.Res.A 491

      ページ: 376-389

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Silicon strip detector as a real-time, fast medium-segmented hodoscope2002

    • 著者名/発表者名
      M.Kobayashi, et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.Meth.in Phys.Res.A 487

      ページ: 353-364

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High resolution scintillating-fibre hodoscope and its readout using Peak-sensing algorithm

    • 著者名/発表者名
      A.Gorin, et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.Meth.in Phys.Res. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] B.Adeva et al.: "DIRAC : A high resolution spectrometer for Pionium detection"Nucl.Instr.Meth.in Phys.Res.. A515. 467-496 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] L.Afanasyev et al.: "The multilevel trigger system of the DIRAC experiment"Nucl. Instr. Meth.. A491. 376-389 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kobayashi et al.: "Silicon strip detector as a real-time, fast, medium-segmented hodoscope"Nucl. Instr. Meth.. A487. 353-364 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] F.Gomeg et al.: "DIRAC EXPERIMENT"Nucl. Phys. Proc. Suppl.. 96. 259-266 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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