| 研究課題/領域番号 |
19KK0077
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 長崎総合科学大学 |
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研究代表者 |
大山 健 長崎総合科学大学, 工学研究科, 教授 (10749047)
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| 研究分担者 |
郡司 卓 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10451832)
権業 慎也 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (10834377)
佐甲 博之 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, 研究主幹 (40282298)
関畑 大貴 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (70844794)
山口 頼人 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (40613500)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | 高エネルギー原子核衝突 / ダイバリオン / ハイペロン / ストレンジネス / LHC / ALICE / J-PARC / FAIR / 高エネルギー重イオン衝突 / 重イオン衝突 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高エネルギー重イオン衝突では沢山のストレンジ・クォークがつくられる。CERN-LHCのALICE実験では、従来の100倍の衝突データ収集速度を目指して、現在大幅な機能強化を遂行中である。これにより、統計不足に泣かされてきたダイバリオン探索、ハイペロン(Y)-核子相関、Y-Y相関、深束縛K中間子原子核やK中間子陽子凝縮物質探索など、ストレンジネスを用いた原子核物理を新たに展開可能となる。本研究では、ALICE実験を舞台に国際共同研究を発展させ、高エネルギー重イオン衝突によるストレンジネス核物理を新規開拓し、将来計画であるFAIR-CBM実験やJ-PARC重イオン計画へ向けた研究基盤を構築する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、国際協力によりLHC-ALICEの高度化を実施し、高統計データによるハイペロン-核子やハイペロン-ハイペロン相関測定、ダイバリオン探索等をはじめとした新たな核物理を展開し、さらに同物理計測の将来計画に向けた国際共同研究基盤を構築すべく活動してきた。
2023年は、関畑・郡司・山口らがCERNにて高度化済ALICEによるデータ収集を継続した。佐甲はJ-PARCにおける重イオン実験計画の実現に向けた議論を進めた。
一方、ALICEのデータ解析は山口が中心となって進めた。大学院生をフランクフルト大に派遣して解析と議論を継続し、機械学習を用いたハイペロン(Λ、Ξ、Ω)再構成法を確立した。この新手法により、高粒子多重度のPb-Pb衝突事象においても、純度70％以上にて、従来比で2-4倍の検出効率改善を達成した。この新ハイペロン再構成法を用いて、Pb-Pb衝突事象でのN-Ω相関測定を進めた。
将来計画に関する国際共同研究基盤として、2023年9月にFAIR-CBM実験の共同体会議において、山口をリーダーとする広島大学チームが新規Associate Memberとして承認された。これを受け、大学院生とともにSilicon Tracking System(STS)の開発を開始し、J-PARC E16実験とKEK PF-ARテストビームラインでSTSの動作検証を行った。
2023年5月には国際研究会「2nd Workshop on Hadron Interactions, Hyper-Nuclei and Exotic Hadron productions at High-Energy Experiments」を開催し、GSIのB.Doenigus氏らを招き、LHC、Belle2、J-PARC、RHICにおけるストレンジネス物理とエキゾチック粒子測定等に関して活発な議論を行った。
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