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高運動量ハドロンビームを用いた精密ハドロン分光用大立体角汎用分析装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H02188
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・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大阪大学

研究代表者

野海 博之  大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (10222192)

研究分担者 石川 貴嗣  東北大学, 電子光理学研究センター, 助教 (40400220)
白鳥 昂太郎  大阪大学, 核物理研究センター, 助教 (70610294)
研究協力者 小沢 恭一郎  
宮地 義之  
菅谷 頼仁  
成木 恵  
高橋 智則  
小松 雄哉  
YANG Seongbae  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)
2018年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2017年度: 21,060千円 (直接経費: 16,200千円、間接経費: 4,860千円)
2016年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
キーワードチャームバリオン / チャームハドロン / ダイクォーク / 重いクォーク / 大強度ビーム / ハドロンビーム
研究成果の概要

本研究課題によって、高運動量ハドロンビームを用いた精密ハドロン分光用大立体角汎用分析装置に係る、(1)大強度ビームに対応可能な高速ファイバー飛跡検出器、(2)粒子識別検出器に係る高時間分解能タイミング検出器、(2)次世代のトリガレス高効率高速データ収集システム、の開発を行った。また、(4)本研究がきっかけとなり、検出器の開発と汎用分析装置を用いた将来の共同利用研究に係る国際協力が進んだ。

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙における物質の形成と進化の解明は、今日の自然科学における重要課題であり、古来より人類が解を求めてきた謎である。クォークからどのようにハドロンが形成されるかはハドロン物理の基本的な課題であり、宇宙の多様な物質形成の根源に関わる問題である。強い力でハドロン内部に閉じ込められたクォークの動きを知るため、重いクォークをハドロンに注入し、ハドロンを励起させ、クォークの動きを炙り出す方法が有効である。我が国のJ-PARCは、大強度高運動量ハドロンビームを用いて、重いクォークを含むハドロンの励起状態の調べられる世界で唯一の施設である。このために必要な汎用分析装置に係る本研究成果は非常に意義が高い。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 24件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Academia Sinica(その他の国・地域 台湾)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Academia Sinica(Taiwan)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a transmittance monitor for high-intensity photon beams2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsumura et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instrument and Method A

      巻: 902 ページ: 103-109

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.06.025

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-strange dibaryons studied in the γd→π0π0d reaction2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa et al.
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 789 ページ: 413-418

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2018.12.050

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of non-strange dibaryon resonances via coherent double neutral-pion photoproduction on the deuteron2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: Hadron2017 ページ: 065-065

    • DOI

      10.22323/1.310.0065

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Strange and Charm Hadron Physics at J-PARC in Future2017

    • 著者名/発表者名
      H. Noumi
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 111003-111003

    • DOI

      10.7566/jpscp.17.111003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-energy Scattering Parameters Between the eta Meson and Nucleon from eta Photoproduction on the Deuteron2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa et al.
    • 雑誌名

      Acta Physica Polonica B

      巻: 48 号: 10 ページ: 1801-1806

    • DOI

      10.5506/aphyspolb.48.1801

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Physics in J-PARC Hadron-Hall Extension2017

    • 著者名/発表者名
      H. Noumi
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proceedings

      巻: 13 ページ: 010017-010017

    • DOI

      10.7566/jpscp.13.010017

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structure of charmed baryons studied by pionic decays2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nagahiro, S. Yasui, A. Hosaka, M. Oka, H. Noumi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 95 号: 1 ページ: 014023-014023

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.014023

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a high-intensity photon-beam profile monitor2016

    • 著者名/発表者名
      Takatsugu Ishikawa, Hisako Fujimura, Ryo Hashimoto, Yuki Honda, Takashi Ishida, Hiroki Kanda, Satoshi Kido, Yuji Matsumura, Manabu Miyabe, Ikuro Nagasawa, Ken'ichi Nanbu, Hajime Shimizu, Koutaku Suzuki, Ken Takahashi, Atsushi O Tokiyasu, Yusuke Tsuchikawa, Hirohito Yamazaki
    • 雑誌名

      Conference Record of IEEE Nuclear Science Symposuim & Medical Imaging Conference 2016

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 大強度二次粒子ビーム測定用シンチレーションファイバー飛跡検出器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      白鳥昂太郎, 浅野秀光, 赤石貴也, 荒巻昂, 五十嵐洋一, 石川貴嗣, 梶川俊介, 小谷野忍, 佐甲博之, 高橋智則, C.-Y. ChangH, W.-C. Chang, 永井慧, 長崎吉宏, 西浦一樹, 野海博之, 本多良太郎, Y. Ma, 他J-PARC E50コラボレーション
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
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  • [学会発表] チャームバリオン分光実験用ビームタイミング検出器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      赤石貴也, 浅野秀光, 荒巻昂, 五十嵐洋一, 石川貴嗣, 梶川俊介, 阪口篤志, 佐甲博之, 白鳥昂太郎, 高橋智則, C.-Y. Chang, W.-C.Chang, 永井慧, 野海博之, 本多良太郎, Y. Ma, 他J-PARC, E50コラボレーション
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
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      2018 実績報告書
  • [学会発表] Charmed baryon spectroscopy using a hadron beam at J-PARC2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shirotori et al.
    • 学会等名
      5th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] overview of J-PARC E50 experiment2018

    • 著者名/発表者名
      H. Noumi
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-momentum beam line for Secondary beams2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Komatsu
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] E50 Spectrometer System2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shirotori
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Baryon Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shirotori
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hyperon-Nucleon Interaction: YN scattering2018

    • 著者名/発表者名
      R. Honda
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
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      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kaonic Nuclei2018

    • 著者名/発表者名
      F. Sakuma
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Meson in Nucleus2018

    • 著者名/発表者名
      K. Aoki
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
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      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nucleon Structure (Drell-Yan)2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nagai
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
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      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] E50 RICH and beam Cherenkov2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaga
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Front-end Modules: E502018

    • 著者名/発表者名
      T.N. Takahashi
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Streaming DAQ: E502018

    • 著者名/発表者名
      Y. Ma
    • 学会等名
      RCNP Workshop on "Physics with General Purpose Spectrometer in the High-momentum Beam Line"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MPPCを使用した大強度ビーム測定用高速応答・高時間分解能検出器の開発(高レート使用試験)2018

    • 著者名/発表者名
      赤石貴也, 浅野秀光, 石川貴嗣, 阪口篤志, 佐甲博之, 白鳥昂太郎, 高橋智則, 野海博之, 本多良太郎, S. B. Yang, Y. Ma, 他J-PARC E50コラボレーション
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会(2018年)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] High-momentum beam line and upgrade plan in the extended hadron hall2018

    • 著者名/発表者名
      H. Noumi
    • 学会等名
      International Workshop on the Project for the Extended Hadron Experimental Facility of J-PARC
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] J-PARC E50 Experiment2018

    • 著者名/発表者名
      K. Shirotori
    • 学会等名
      International Workshop on the Project for the Extended Hadron Experimental Facility of J-PARC
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Baryon Spectroscoppy with Heavy Flavors at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      H. Noumi
    • 学会等名
      International Workshop on Strangeness Nuclear Physics 2017
    • 発表場所
      大阪電気通信大学(大阪府・寝屋川市)
    • 年月日
      2017-03-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spectroscopy of charmed baryon by using hadron beam at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      K. Shirotori
    • 学会等名
      Workshop on "Structures and Interactions of Heavy Quark Hadrons”
    • 発表場所
      J-PARC(茨城県・東海村)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Charmed-hadron Physics and Physics of Hadron-hall extension at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      H. Noumi
    • 学会等名
      KEK Theory Center WS on Hadron and Nuclear Physics at J-PARC
    • 発表場所
      KEK(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MPPCを使用した大強度ビーム測定用高速応答・高時間分解能検出器の開発(2)2017

    • 著者名/発表者名
      赤石貴也, 浅野秀光, 阪口篤志, 白鳥昂太郎, 高橋智則, 野海博之, 本多良太郎, 他J-PARC E50コラボレーション
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC E50実験における焦点面検出器のためのMulti-pixel photon counterの放射線耐性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      小松雄哉, 浅野秀光, 白鳥昂太郎, 高橋智則, 野海博之, Seongbae Yang
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Strange and Charm Baryon Spectroscopy at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      H. Noumi
    • 学会等名
      6th International Conference on New Frontiers in Physics (ICNFP 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Charm Physics with Meson Beam at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      H. Noumi
    • 学会等名
      ETC* workshop on "Dilepton Productions with Meson and Antiproton Beams"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] J-PARC高運動量ビームラインにおけるチャームバリオン分光実験2016

    • 著者名/発表者名
      白鳥昂太郎
    • 学会等名
      ELPH 研究会 C015  「マルチフレーバーで探るエキゾチックハドロンとハドロン多体系の物理」
    • 発表場所
      東北大学電子光理学研究センター(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a high-intensity photon-beam profile monitor2016

    • 著者名/発表者名
      Takatsugu Ishikawa
    • 学会等名
      IEEE Nuclear Science Symposuim & Medical Imaging Conference
    • 発表場所
      Strasbourg(フランス)
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring diquark correlations by charmed baryon spectroscopy at J-PARC2016

    • 著者名/発表者名
      H. Asano
    • 学会等名
      The 10th APCTP-BLTP/JINR-RCNP-RIKEN Joint Workshop on Nuclear and Hadronic Physics
    • 発表場所
      理化学研究所(埼玉県・和光市)
    • 年月日
      2016-08-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Charmed Baryon Spectroscopy via the (pi,D*-) reactions2016

    • 著者名/発表者名
      H. Noumi
    • 学会等名
      The 34th Reimei WorkShop "Physics of Heavy-Ion Collisions at J-PARC”
    • 発表場所
      J-PARC(茨城県・東海村)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental investigation for diquark degrees of freedom in a charmed baryon at J-PARC2016

    • 著者名/発表者名
      T.N. Takahashi
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Meson-Nucleon Physics and the Structure of the Nucleon (MENU2016)
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Physics in J-PARC Hadron-hall extension2016

    • 著者名/発表者名
      H. Noumi
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Meson-Nucleon Physics and the Structure of the Nucleon (MENU2016)
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Charm Baryon Spectroscopy at J-PARC

    • URL

      http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/~noumi/puki/E50/index.php?FrontPage

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-08-26  

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