| 研究課題/領域番号 |
15H05442
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
三輪 浩司 東北大学, 理学研究科, 准教授 (50443982)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ハイパー核・ストレンジネス |
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| 研究実績の概要 |
本年度では、本研究で開発すべき中心的な検出器である反跳陽子検出器軍（CATCH)を完成させるところまで進めることが出来た。CATCHは円筒形ファイバー検出器CFT,BOGカロリメーター、そしてプラスチックシンチレーター（PiID)からなる。CFTを８層、5000本からなる検出器としての製作を終えることが出来、そのファイバーの読み出しに用いる光検出器MPPCの電圧調整なども我々で開発したVME-EASIROCボードを用いて完了させることが出来、CFTのコミッショニングとして宇宙線のデータ収集を行い、トラッキングの性能の評価やファイバーの位置補正などを行い、検出器としての位置分解能の向上を図った。またBGOカロリメーターについては24本のBGO結晶からなるが、光量に位置依存性があるため、事前に線源を用いて光量の位置依存性を確認するためのデータを、BGO結晶を恒温槽の中に入れ温度依存性がない状態で測定をした。その後、BGOカロリメーターはデザインした架台に配置してから、BGOカロリメーターとCFTを結合してCATCHとして一体のものにした。また実験室でCATCHをビームラインに配置するための架台を製作した。このCATCHの陽子ビームを用いたコミッショニング実験として東北大サイクロ施設（CYRIC)にて80MeV陽子ビームを用いた陽子陽子および陽子炭素核散乱実験を行った。解析はまだプレリミナリーであるがこれらの散乱事象の道程に成功することが出来ている。その後、CATCHはJ-PARCでのコミッショニングを開始すべく移設した。
CATCHとともにシグマ粒子の生成をタグするKURAMAスペクトロメーターのアップグレードとして、我々は屈折率1.10のエアロゲルチェレンコフ検出器を製作し、東北大学電子光理学研究センターにてテスト実験を行い、性能を確認している。
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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
本研究の中心的な検出器であるCATCHシステムの建設を終え、コミッショニング実験を行うことが出来たのは、この研究にとって非常に大きなブレークスルーであったと言える。テスト実験で全ての検出器が動作することも確認できている。実際にシグマ陽子散乱実験を行うJ-PARCにすでに移設し、J-PARCでのビームラインへの設置を待っている状態であり、H29年度には実際にビームラインに設置し、実験を行うことが出来ると期待している。
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| 今後の研究の推進方策 |
シグマ陽子散乱実験を行うK1.8ビームラインでは先行実験が行われている。この実験がH29年度の前半で終了予定であり、その後我々の検出器のインストールを順次進めて行く予定である。まずKURAMAスペクトロメーターの配置変更のために、スペクトロメーター検出器の全てを一度取り除いてから、我々の実験に適したスペクトロメーターセットアップとして検出器を配置し直して行く。その後、CATCH検出器をインストールをする。全体のインストールが完了したのちに、全体でのデータ収集系をマージしてデータ収集が可能な状態にする。
そして実際にpi-ビームを用いてJーPARCでのコミッショニング実験を行い、検出器の性能評価や、使用する高強度ビーム環境下での動作テストなどを行ったのちに、物理のプロダクションランとして３週間程度のビームタイムで実験を遂行することを計画している。その後、収集したデータの解析から、実験の改善点の洗い出しをするとともに、物理結果を出すことを目標としている。
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