| 研究課題/領域番号 |
20KK0070
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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 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
板橋 健太 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 (30322093)
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| 研究分担者 |
藤岡 宏之 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30513395)
田中 良樹 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (00868440)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-27 – 2025-03-31
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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 |
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | イータプライム中間子 / 軸性U(1)対称性 / カイラル対称性 / ハドロン / イータプライム / 原子核反応 / 分光 / η′ / 物質質量の起源 / 中間子 / 原子核 / 真空の構造 / 強い相互作用 / 質量の起源 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
η′ 中間子が炭素原子核に束縛した状態の発見・分光をめざす。この未知の状態を発見・詳しく研究することで、異常に大きい η′ 中間子質量の起源を解明し、汎く物質質量の起源解明に寄与する。実験はドイツ重イオン研究所のシンクロトロンで加速した陽子ビームを炭素標的に照射し、炭素に束縛した η′ 中間子を生成・分光することで行う。η′ 中間子束縛後の崩壊で放出される陽子をコインシデンス計測することで従来と比べてスペクトルのシグナル・バックグラウンド比を改善し、発見・分光可能性を大きく広げた計測を実施する。
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| 研究実績の概要 |
2022/2月にドイツ重イオン研究所(GSI)で本研究の主要な目的であるη′核分光実験(実験課題番号S490)を実施した。実験は約5日間のビームタイムで行われ 毎秒一億個程度の2.5GeV 陽子ビームを炭素標的に照射し、12C(p,d)反応により前方に放出される重陽子と、標的周囲に放出される粒子を大立体角検出器WASAでコインシデンス計測することで行った。実験では約30テラバイトのデータを取得し、取得したデータのうち有用なデータ量は実験前の見積もりとほぼ同程度であった。2024/5現在、主に以下のようなデータ解析を実施している。本研究費の一部で設置した中性粒子検出用のCsIカロリメータ読み出し装置により記録した波形の解析を行い、時間、エネルギー等の情報の解析を行っている。(p,d)反応により前方に放出された荷電粒子は、破砕核分離装置FRSにより光学的に運動量解析され、エネルギー分解能は 2 MeV 以下であった。WASA は1Tのソレノイド磁場を印可して運用し、ほぼ想定通りの粒子識別、運動量分解能が得られているとわかった。現在、FRS と WASA のデータを結合した解析を行っており、解析が終わり次第、論文執筆を行い、投稿、出版の予定である。また、次期実験についての議論する。
解析に際しては現地研究者と緊密に協調している。頻繁にオンラインでの打ち合わせを実施することで、遅滞ない研究の進捗を図っている。同時にGSIとの共同研究で実施しているパイ中間子原子分光によるカイラル対称性の研究に関しては、主に理論研究に関する議論が進展した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
COVID-19の影響等により、研究の進捗は大きな影響を受けたが、当初計画と比べてほぼ予定通り進行している。
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| 今後の研究の推進方策 |
データ解析を進める。個々の検出器の解析を統合し、最終結果を得る。結果を元に論文を執筆、投稿する。また、新施設FAIRでの実験を含む次期実験計画策定のための議論を進める。
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