核子(中性子および陽子)のスピン構造の研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05044046
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 堀川 直顕 名古屋大学, 理学部, 助教授 (70022697)
• 研究分担者: IGO G. UCLA, 物理学科, 教授 ; TRENTALANGE エス. UCLA, 物理学科, 助手 ; NIINIKOSKI T CERN, 教授 ; SAVIN I. DUBNA研究所, 教授 ; HUGHES V.W. エール大学, 物理学科, 教授 ; 石元 茂 高エネルギー物理学研究所, 助手 (50141974) ; 松田 達郎 宮崎大学, 工学部, 助手 (20253817) ; 長谷川 武夫 宮崎大学, 工学部, 教授 (70025386) ; 沢田 昭二 名古屋大学, 理学部, 教授 (50022546) ; 安野 愈 名古屋大学, 理学部, 教授 (30022544) ; 森 邦和 名古屋大学, 医療技術短期大学部, 教授 (70022663) ; 岩田 高広 名古屋大学, 理学部, 助手 (70211761)
• キーワード: スピン / 偏極標的 / 偏極核子 / 核子構造 / クォークスピン

研究概要

平成5年度の研究計画としては、陽子のスピン依存構造関数の測定、を課題の第一にかかげ取り組んだ。私たちは、準備段階として、(1)新しく製作した大型クライオスタットを実験ホールにセットする、(2)新クライオスタットの冷却テスト、冷却能力の測定を行なう、(3)新クライオスタットによる偏極陽子の偏極度測定用計算機プログラムの作製、および(4)陽子標的を用いての偏極テストを行なった。これらを順次解決してビームでの衝突実験に入った。
5月中旬から偏極ミューオンビームと偏極陽子との散乱実験に入り、10月の終わりまで偏極標的の運転と実験データ収集に専念した。実験結果は現在解析中であるが、測定領域はBjorken xでx=0.003と、EMCの実験に比してさらに小さなxの値まで測定点をのばした。収集イベント数も4.2x10^6個とEMC実験を越え、この結果は核子のスピン構造に新しい有効な情報を提供するものと多くの研究者から大きな期待をもたれている。私たちが責任をもつ偏極標的については、新しい冷却器を成功裏に完成作動させ、マイクロ波の周波数変調を施すことにより陽子偏極度80%以上を達成し、偏極度測定システムの整備により、偏極度測定精度3%で決定することにより、今年の陽子標的実験の成功に大きく貢献した。この研究のため、常駐している大学院生の他に、6人のスタッフが実験のデータ収集に参加し、学生指導も行なった。
アメリカのYALE大学ではSMCグループの全体会議を開催し、2人のスタッフが参加し、今年度の成果を確認するとともに来年度の研究計画を検討した。また、ロシアのドゥブナ研究所では偏極度標的の冷却器および標的物質の検討のため、2人のスタッフが当地を訪れ、多くの問題について相談した。

研究成果

• [文献書誌] B.Adeva et al.(SMCメンバー): "Measurement of the spin-dependent structure function g_1(x) of the deuteron" Phys.Letters.B. 302. 533-539 (1993)
• [文献書誌] B.Adeva et al.(SMCメンバー): "Combined analysis of world data on nucleon spin structure functions" Phys.Letters B. 320. 400-406 (1994)
• [文献書誌] B.Adeva et al.(SMCメンバー): "Measurement of the polarization of a high energy muon beam" Nucl.Instr.and Meth.(submitted).
• [文献書誌] B.Adeva et al.(SMCメンバー): "Measurement of the deuteron polarization in a large target" Nucl.Instr.and Meth.(submitted).
• [文献書誌] 岸淳,堀川直顕,岩田高広,中須賀徳行: "周波数シンセサイザーを使った偏極度測定と標的の開発" 原子核研究. 38. 1-26 (1994)