| 研究課題/領域番号 |
18H01237
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
橋本 直 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究職 (20732952)
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| 研究分担者 |
佐久間 史典 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (10455347)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | K中間子原子 / KbarN相互作用 / J-PARC / X線分光 / シリコンドリフト検出器 / シリコンX線検出器 |
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| 研究成果の概要 |
我々は世界初のK中間子重水素原子X線分光を行うことで、反K中間子と核子の相互作用をアイソスピンを分離して決定することを目指している。本研究ではまず実験の鍵となる大立体角シリコンX線検出器ユニットについてビーム試験で十分な性能を確認した。続いて低温高圧ガス標的システムにX線検出器を組み込んだ上でビームを用いた総合試験を行い、K中間子ヘリウム及びK中間子水素X線の検出に成功した。これらのテスト実験の結果をふまえて実験装置を改良、ビームラインの向上も検討することで、K中間子重水素原子X線分光の実現の目処が立った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
K中間子重水素のX線測定は幅が広くX線収量が少ないため困難な実験である。本研究ではJ-PARCの大強度K中間子ビームの利用に加え、大立体角X線検出器を開発、さらに円筒型検出器によるバックグラウンド低減を行うことでこの実験の実現が可能であることを示した。K中間子重水素のX線測定が実現すると、既存のK中間子水素データと合わせて反K中間子と核子の相互作用をアイソスピンを分離して決定することができる。これは低エネルギーQCDの重要な基礎データとなり、近年発見されたK中間子の原子核束縛状態や中性子星の構造研究への寄与も期待される。
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