電磁プローブによるラムダハイパー核の研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12002001
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 橋本 治 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50092292)
• 研究分担者: 加藤 静吾 山形大学, 理学部, 教授 (70013422) ; 藤井 優 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30302079) ; 中村 哲 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50280722) ; 前田 和茂 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20125652) ; 高橋 俊行 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50281960)
• キーワード: ストレンジネス核物理 / Λハイパー核分光 / Λハイパー核構造 / ハドロン間相互作用 / (e,e'K+)反応 / GeV連続電子線ビーム / 中性K中間子生成

研究概要

本研究は、ラムダ・ハイパー核を電磁相互作用によって研究し、"奇妙さ"量子数を持つハドロン多体系のユニークな構造、ラムダ核子間相互作用を究明することを目的とする。我々は(π+、K+)反応の特長を生かしたラムダハイパー核実験研究を成功させ、高精度高効率分光研究を確立した。本研究では中間子ビームの対極にある電磁相互作用によるラムダハイパー核生成過程の特長を最大限に生かし、Λハイパー核構造の定量的研究を質的に発展させることを目標とする。(1)既に米国ジェファーソン研究所で高エネルギー連続電子線ビームを用いて(e,e'K+)反応による分解能900keVのラムダ・ハイパー核分光に初めて成功した。この実験の成功をもとに、実験効率を50倍以上、分解能も3-400keVの分光実験を実現するため高分解能K中間子スペクトロメータの建設を本研究の中心プロジェクトとして進めた。本年度は特に、既に完成した大型磁石(QQD)の精密磁場測定およびその詳細な解析をほぼ終了した。また,これらのスペクトロメータ磁石および製作したスペクトロメータの粒子飛行時間測定器,粒子軌跡検出器をジェファーソン研究所に搬入し,現地においての励磁に成功しまもなく実験を開始できるところまで準備を進めた。本スペクトロメータを用いた実験により、重いΛハイパー核束縛状態の構造を精密に測定し核内におけるストレンジクォークの役割を究明する。(2)一方、東北大学原子核理学研究施設1.2GeV周回電子線を用い、標識化光子による1GeV近傍でのストレンジネス生成素過程の研究をすすめ,初めて^<12>Cおよび重水素ターゲットによる中性K中間子生成過程の測定に成功した。この研究は、上記電子線ビームによるΛハイパー核生成過程を解析する上で重要な役割を果たす。現在、詳細な解析が進行中であり、同時に電磁相互作用によるストレンジネス生成過程に関する理論模型との比較を行っている。

研究成果

• [文献書誌] O.Hashimoto: "Hypernuclear physics in the S=-1 sector"Journal of Korean Physical Society. 43. S50-S57 (2003)
• [文献書誌] T.Miyoshi, O.Hashimoto, Y.Fujii, T.Takahashi, et al.: "A silicon strip detector used as a high-rate focal plane sensor for electrons in a magnetic spectrometer"Nucl.Intrum.Meth.. A496. 362-372 (2003)
• [文献書誌] T.Miyoshi, O.Hashimoto, Y.Fujii, T.Takahashi, S.Nakamura: "High resolution spectroscopy of the ^<12>_ΛB hypernucleus produced by the (e,e'K+) reaction"Physical Review Letters. 90. 232502 (2003)
• [文献書誌] T.Takahashi, O.Hashimoto, H.Kanda, K.Maeda, H.Tamura, et al.: "Photoproduction of neutral kaons on C in the threshold region"Nuclear Physics. A721. 991c-994c (2003)
• [文献書誌] Y.Fujii, O.Hashimoto, T.Takahashi, K.Maeda, H.Kanda, et al.: "New (e,e'K^+) hypernuclear spectroscopy with a high resolution kaon spectrometer"Nuclear Physics. A721. 1079c-1082c (2003)
• [文献書誌] J.H.Kim, O.Hashimoto, T.Takahashi, H.Tamura, et al.: "Neutron Energy Spectra from the nonmesonic weak decay of ^<12>ΛC and ^<89>_ΛY Hypernuclei"Phys.Reviews. C68. 065201 (2003)