高運動量二次粒子ビームのための粒子識別検出器の開発

• 研究課題/領域番号: 26400289
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 成木 恵 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00415259)
• 研究協力者: 山我 拓巳
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: バリオン分光 / Ξ粒子 / ハドロン反応 / ハドロン物理学 / ハドロン生成 / ハドロン / 測定器開発 / ハドロン分光 / 実験核物理 / バリオン / 検出器 / ハドロン分光学

研究成果の概要

J-PARCハドロン実験施設の高運動量ビームラインで供給されるK中間子を用い、ストレンジネスを二つ有するΞ（グザイ）粒子分光研究のための検出器開発を行った。
π中間子がK中間子の3桁程度多く生成されることから、屈折率が1.05のエアロジェルを用い、発生したリングの分布をMulti-Pixel Photon Counter(MPPC)で能動的に検出するリングイメージングチェレンコフ検出器を新たに開発した。最も重要な性能である角度分解能を測定し、π中間子とK中間子を8σの感度で識別することが可能であることを示した。本研究によって、Ξ粒子分光に必要なビーム粒子識別検出器の原理を検証することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Search for Pentaquark Θ+ in Hadronic Reaction at J-PARC (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Naruki for the J-PARC E19 Collaboration
  • 雑誌名: Acta Physica Polonica B 巻: 47 号: 2 ページ: 385-390
  • DOI: 10.5506/aphyspolb.47.385
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] J-PARC E19 Experiment: Pentaquark Θ+ Search in Hadronic Reaction at J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: T.N. Takahashi et al.
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 8 ページ: 022011-022011
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.022011
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Measurement of Vector Meson Decays in Nuclei at J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Morino et al.
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 8 ページ: 022009-022009
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.022009
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Charmed Baryon Spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Shirotori et al.
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 8 ページ: 022012-022012
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.022012
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Physics opportunities with meson beams (2015)
  • 著者名/発表者名: W.J. Briscoe, M. Döring, H. Haberzettl, D.M. Manley, M. Naruki, I.I. Strakovsky, E.S. Swanson
  • 雑誌名: The European Physical Journal A 巻: 51 号: 10 ページ: 129-129
  • DOI: 10.1140/epja/i2015-15129-5
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] High-resolution search for the Θ+ pentaquark via a pion-induced reaction at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Moritsu et al. (J-PARC E19 Collaboration)
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 90 号: 3 ページ: 035205-035205
  • DOI: 10.1103/physrevc.90.035205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopy of charmed baryons at the J-PARC high-momentum beam line (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Shirotori et al.
  • 雑誌名: J.Phys.Conf.Ser. 巻: 569 ページ: 012085-012085
  • DOI: 10.1088/1742-6596/569/1/012085
• [雑誌論文] Hadron physics programs at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Naruki
  • 雑誌名: EPJ Web Conf. 巻: 73 ページ: 01017-01017
  • DOI: 10.1051/epjconf/20147301017
• [雑誌論文] Search for H-dibaryon at J-PARC with a Large Acceptance TPC (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sako, T. Takahashi et al.
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 66 ページ: 9015-9015
  • DOI: 10.1051/epjconf/20146609015
• [雑誌論文] Experimental Investigation for Mass Modification of Vector Mesons at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Kawama, K. Aoki, Y. Aramaki, H. En' yo, H. Hamagaki, J. Kanaya, K. Kanno, A. Kiyomichi, Y. Komatsu, S. Masumoto, Y. Morino, H. Murakami, R. Muto, W.
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 1 ページ: 013074-013074
  • DOI: 10.7566/jpscp.1.013074
  • 査読あり
• [学会発表] Ξ Baryon Spectroscopy with Kaon Beams (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Naruki
  • 学会等名: International Conference on the Structure of Baryons
  • 発表場所: Tallahassee, Florida, USA
  • 年月日: 2016-05-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Hadron Physics at J-PARC (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Naruki
  • 学会等名: The 31st Reimei Workshop on Hadron Physics in Extreme Conditions at J-PARC
  • 発表場所: Tokai, Japan
  • 年月日: 2016-01-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Search for Pentaquark Θ+ in Hadronic Reaction at J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Naruki
  • 学会等名: Jagiellonian Symposium on Fundamental and Applied Subatomic Physics
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 2015-07-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 電子・陽電子対測定のための鉛ガラス検出器 (2015)
  • 著者名/発表者名: 成木恵
  • 学会等名: ELPH研究会 C010 「素粒子・原子核実験における全吸収型カロリメーターの実例と応用」
  • 発表場所: 仙台、日本
  • 年月日: 2015-03-09 – 2015-03-10
  • 招待講演
• [学会発表] Cascade baryon spectroscopy with high-momentum kaon beam (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Naruki
  • 学会等名: Mini workshop on "Structure and productions of charmed baryons II"
  • 発表場所: Tokai, Japan
  • 年月日: 2014-08-07 – 2014-08-09
  • 招待講演
• [学会発表] Hadron Spectroscopy with High-momentum secondary beam (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Naruki
  • 学会等名: Hadron Physics Symposium
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2014-04-17 – 2014-04-19
  • 招待講演
• [備考] Xi baryon spectroscopy at J-PARC High-p beamline
  • URL: https://wiki.kek.jp/display/e19/Xi