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大強度K中間子ビームによるオメガバリオン分光研究の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 22H00131
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
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
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 成木 恵  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00415259)
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)
本多 良太郎  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, 准教授 (30748877)
瀧澤 誠  昭和薬科大学, 薬学部, 講師 (90297044)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2022年度)
配分額 *注記
42,770千円 (直接経費: 32,900千円、間接経費: 9,870千円)
2022年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
キーワードオメガバリオン / クォーク / ストレンジネス / ハドロン / バリオン / 強い相互作用
研究開始時の研究の概要

クォークの複合系であるハドロンが如何に形成されているかという問いに答えることはハドロン物理学の重要課題である。オメガバリオンは3つのストレンジクォークからなるクォーク複合粒子であり、バリオン内部のクォークの運動やクォーク間の相互作用を調べる上で特徴的な粒子である。オメガバリオンの励起状態を調べ、ハドロンの構造や高密度クォーク物質の性質に重要な役割を担うクォーク間のスピン依存力の起源やバリオン内部のクォークの運動を探る。J-PARCハドロン実験施設において、オメガバリオンの測定に適した汎用性の高い大立体角スペクトロメータを整備し、欠損質量法によるオメガバリオン励起状態の分光研究を拓く。

研究実績の概要

クォークの複合系であるハドロンが如何に形成されているかという問いに答えることはハドロン物理学の重要課題である。バリオン内部のクォークの運動や相互作用を調べるために異種クォークを導入することが有効である。とりわけ、オメガバリオンは3つのストレンジクォークからなるクォーク複合粒子であり、アイソスピンを持たないためパイオンとの結合が弱い。単一のクォークからなり、内部量子数について高い対称性を持つオメガバリオンは、内部のクォークの運動やクォーク間の相互作用を調べる上でユニークで特徴的な粒子系である。オメガバリオンの励起状態を調べ、ハドロンの構造や高密度クォーク物質の性質に重要な役割を担うクォーク間のスピン依存力の起源やバリオン内部のクォークの運動を探る。本研究では、大強度K中間子ビームを供給するJ-PARCハドロン実験施設において、オメガバリオンの測定に適した汎用性の高い大立体角スペクトロメータを整備し、欠損質量法によるオメガバリオン励起状態の分光研究を拓くことが目的である。
本年度、基盤研究(S)研究課題「高運動量パイオンビームで拓くチャームバリオン高励起状態の研究」(22H04940)が採択されたため、本研究課題を辞退することとなった。上述した研究目的の一部、とくに大立体角スペクトロメータの開発整備を進めてきたところであったが、この取り組みは、新たに採択された基盤研究(S)課題に引き継がれる。オメガバリオン分光研究を意識した汎用性の高い装置を開発することによって本研究課題の目的の一部は達成されるであろう。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (16件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Quark-cluster aspects in baryons and baryon spectroscopy at J-PARC2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Noumi
    • 学会等名
      CLUSHIQ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance evaluation of an Amp-Shaper-Discriminator card for drift chambers for charmed baryon spectroscopy experiment at J-PARC: ASAGI ASD card2022

    • 著者名/発表者名
      Yuji Yamamoto
    • 学会等名
      CLUSHIQ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance evaluation of a prototype Ring-Imaging Cherenkov detector for the charm baryon spectroscopy experiment at J-PARC2022

    • 著者名/発表者名
      Taiga Toda
    • 学会等名
      CLUSHIQ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design and performance evaluation of optics system of Ring-Imaging Cherenkov detector for the charm baryon spectroscopy experiment at J-PARC2022

    • 著者名/発表者名
      Megumu Tokuda
    • 学会等名
      CLUSHIQ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the TOF-RPC for the study of charmed baryons at J-PARC2022

    • 著者名/発表者名
      Futaba Hayashi
    • 学会等名
      CLUSHIQ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Precise Time and Position Resolution TOF-tracker Resistive Plate Chamber for the study of proton structure at J-PARC2022

    • 著者名/発表者名
      Ryusuke Uda
    • 学会等名
      CLUSHIQ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Precise Time and Position Resolutions TOF-tracker RPC for the pi20 Beamline at J-PARC2022

    • 著者名/発表者名
      Ryushuke Uda
    • 学会等名
      XVI Workshop on Resistive Plate Chambers and Related Detectors
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the TOF-RPC for the pi20 beamline at J-PARC2022

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Tomida
    • 学会等名
      XVI Workshop on Resistive Plate Chambers and Related Detectors
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] d(K-,n)πΣ_I=0スペクトルの解析2022

    • 著者名/発表者名
      野海博之
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC π20ビームラインで用いるResistive Plate Chamber(RPC)の開発2022

    • 著者名/発表者名
      宇田隆佑
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] J-PARCにおけるチャームバリオン分光実験用のリングイメージングチェレンコフ検出器のテスト機の性能評価2022

    • 著者名/発表者名
      戸田匡哉
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] J-PARCにおけるチャームバリオン分光実験用のリングイメージングチェレンコフ検出器の光学系の設計と性能評価2022

    • 著者名/発表者名
      徳田恵
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] J-PARCにおけるチャームバリオン分光実験に用いるドリフトチェンバー読み出し回路の性能評価:ASAGI ASDカード2022

    • 著者名/発表者名
      山本勇次
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC実験のためのクロック・タイミング分配システム, MIKUMARIの開発2022

    • 著者名/発表者名
      本多良太郎
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ダイクォーク構造を考慮したΞ*-バリオンの生成反応2022

    • 著者名/発表者名
      沈相仁
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Studies of excited baryons with heavy flavors at J-PARC2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Noumi
    • 学会等名
      APCTP Workshop on Nuclear Physics 2022: Physics of Excited Hadrons in the Present and Future Facilities
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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