| 研究課題/領域番号 |
20H01935
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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 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
森野 雄平 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (50715240)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023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)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | 原子核 / 原子核(実験) / 原子核（実験） |
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| 研究開始時の研究の概要 |
30GeV陽子ビーム-原子核標的衝突において後方に生成されるJ/\psiを測定することにより、核子中のチャーム対を含んだ5クォーク状態、陽子ならば|uudc\bar{c}> (intrinsic charm)の存在を実験的に研究する。ICの存在は、低エネルギーの陽子原子核衝突において、後方J/\psiの生成抑制として現れると期待される。本研究では、この測定をJ-PARC 高運動量ビームラインにおいてJ-PARC E16実験と共存する形で可能とし、intrinsic charmの実験的研究を推進する。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、陽子ビーム-原子核標的衝突において後方に生成されるJ/\psiを測定することにより、核子中のチャーム対を含んだ5クォーク状態の存在を実験
的に実証、評価する事である。J/\psi測定はJ-PARC 高運動量ビームラインの30GeV陽子ビームとJ-PARC E16実験の検出器群を用い、E16実験と共存する形で行う。
令和4年度においては加速器からのビーム供給は無く、令和3年度に取得したデータの解析、及びそこで発見されたビームスピルのスパイク状の時間構造への対処が主な研究活動となった。E16検出器の性能評価を進め、その結果を取りまとめてtechnical design reportを執筆し、J-PARC審査委員会に提出した。この解析により、スパイク状時間構造はトリガーレート、データ収集効率のみならず飛跡再構成能力も悪化させている事がわかり、この構造への対処が最優先課題であることを再認識した。
スパイク状時間構造に関しては、ビームスピル中の運動量と場所の相関が原因となっている可能性が高いので、その相関を無くすビーム光学を考案し、それを実現するための対処を行った。一方で、スパイク構造が解消しなかった時の対策として、データ転送速度を増強、data buffer能力の増強によるDAQ能力の向上を行った。
また、令和3年度に提出した実験提案書に付いてJ-PARC審査委員会から、理論的計算に関して不十分であると返答があった。この部分に関してはこの分野を専門とする理論研究者と議論を開始し、検討を共に進める事とした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
加速器トラブルおよび実験課題審査委員会での審議結果によりビームタイムが予定通りには得られていない事。
当初予期していなかったビームスピルのスパイク状時間構造への対処が必要不可欠になっている事。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度に予定されているビームタイムにおいて、J-PARC E16実験の最後のコミッショニングランを行う予定である。ここで得られる予定のデータは本研究における基礎データとして非常に重要である。まずは、これまでに行った対処によってスパイク状ビームスピル時間構造が解消されている事を確認する事が最優先である。その上で、改善されたビーム状況において検出器群のパフォーマンスの評価を行っていく。特にこれまでのコミッショニングランにおいてスパイク状構造によって悪化していたと考えられる再構成効率、トリガーレート、データ収集効率の部分が重要となる。これらの基礎データをまとめ、J-PARC E16本実験を目指すとともに、本研究固有のビームタイム獲得に向けて、今年度得られる予定の評価値をベースに期待結果の再評価を行う。昨年度実験課題採択委員会から指摘された理論計算部分に関しては昨年度から進めている理論研究者との検討をまとめる。以上の評価を元に本研究固有のビームタイム獲得を目指す。
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