ダブルラムダ，グザイハイパー核による二重ストレンジネス相互作用の実験的解明

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H02180
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 仲澤 和馬 岐阜大学, 教育学部, 教授 (60198059)
• 研究分担者: 中村 琢 岐阜大学, 教育学部, 准教授 (70377943) ; 星野 香 岐阜大学, 教育学部, 客員教授 (70022738) ; 肥山 詠美子 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 主任研究員 (10311359)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 実験核物理 / ダブルラムダ核 / グザイハイパー核 / 原子核乾板 / 全面スキャン / 少数多体計算

研究実績の概要

本研究では，従来の100倍を超えるダブルラムダハイパー核(約千例)，グザイハイパー核(数百例)を検出し，その生成・崩壊の解析から，ストレンジネスが二つ関与するハドロン間の相互作用を実験的に解明する。これにより，現在の原子核物理学や中性子星核物質の理解にとって最重要課題の一つでもある，ストレンジネス核物理研究の飛躍的進展を促したい。その点では，申請者らが有する独自のエマルション技術が，現在唯一無二の手段であり，世界に先駆けて達成することを目的とする。
平成29年の6月末、J-PARCにてすべての乾板へのビーム照射を終了すると同時に、現像を開始した。岐阜大学の「ダブルハイパー核実験棟」では、乾板60枚／サイクルを現像処理でき、10日／サイクルを20サイクル繰り返し、平成30年2月中旬に現像を完了した。
一方、本年度より雇用した研究支援員のもとで、現像を終了した乾板から、グザイ候補粒子の自動追跡を開始した。現像処理後の乾板のコントラストなどの条件が、最適化を進めてきた過去の乾板と異なるため、新たに最適化が必要になった。具体的には追跡中に、乾板中での角度や位置が近い飛跡を追跡中の飛跡と誤認識するもので、追跡すべき候補粒子の10～20％で起こっていると考えている。現在、技術補佐員を雇用して、この誤認識のパターンの把握に努めている。
これまでのグザイ追跡により、分岐点を三つ持つダブルラムダハイパー核候補3例と、二つの分岐点を持つシングルラムダハイパー核候補が5例検出されている。核種を同定するには至っていないが、着実に検出できている点は、実験そのものの大きなミスの存在を払しょくできると考えている。
今年度から分担で加わった理論の方では、信頼できるグザイ－核子間相互作用の議論に入り、中間子論に基づくΞN相互作用および、格子QCD理論による相互作用を活用できるところまで行きついた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ビーム照射が当初予定より約半年遅れたため

今後の研究の推進方策

グザイ候補粒子の自動追跡の最適化を押し進め、約半年の遅れを取り戻し、平成30年度内に全面スキャンに移行する。そのために、カメラや駆動ソフトの改良を進める。理論の方では、NN-グザイ、NNN-グザイ、A-12以上のグザイハイパー核のエネルギー準位を計算し、グザイ-核子間相互作用のどの部分を暴くことができるかの議論を推進する。

備考

研究現場発：顕微鏡から宇宙を思う　　中部経済新聞　2017年8月22日(3面)

研究成果

• [国際共同研究] マンダレー大学(ミャンマー)
  • 国名: ミャンマー
  • 外国機関名: マンダレー大学
• [国際共同研究] 慶尚大学(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: 慶尚大学
• [国際共同研究] 山西師範大学(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 山西師範大学
• [雑誌論文] Automatic track following system to study double strangeness nuclei in nuclear emulsion exposed to the observable limit (2017)
  • 著者名/発表者名: Myint Kyaw Soe、Goto Ryosuke、Mishina Akihiro、Nakanisi Yoshiaki、Nakashima Daisuke、Yoshida Junya、Nakazawa Kazuma
  • 雑誌名: Nuclear Instr, & Method A 巻: 848 ページ: 66～72
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.12.046
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A new scanning system for alpha decay events as calibration sources for range-energy relation in nuclear emulsion (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshida J.、Kinbara S.、Mishina A.、Nakazawa K.、Soe M.K.、Theint A.M.M.、Tint K.T.
  • 雑誌名: Nuclear Instr, & Method A 巻: 847 ページ: 86～92
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.11.044
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Experimental status of S=-2 hypernuclei (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa Kazuma
  • 雑誌名: JPS Confrence Proceedings 巻: 17 ページ: 031001-1～10
  • DOI: 10.7566/JPSCP.17.031001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Scanning systems for searching double strangeness nuclei in nuclear emulsion (2017)
  • 著者名/発表者名: Junya Yoshida, Hiroki Ito, Shinji Kinbara, Hidetaka Kobayashi, Daisuke Nakashima, Kazuma Nakazawa, Myint Kyaw Soe, Aye Moh Moh Theint and Khin Than Tint
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 17 ページ: 032001-1～4
  • DOI: 10.7566/JPSCP.17.032001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of PID method in nuclear emulsion (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Kinbara, H. Ekawa, T.Fujita, S. Hayakawa, K. Imamura, H. Itoh, H. Kobayashi, R. Murai, K. Nakazawa, M.K.Soe, A. Takamine, A.M.M.Theint, H. Ueno and J. Yoshida
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 17 ページ: 032002-1～4
  • DOI: 10.7566/JPSCP.17.032002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Study of Light Single Hypernuclei with Nuclear Emulsion (2017)
  • 著者名/発表者名: Myint Kyaw Soe, Yoko Endo, Kaoru Hoshino, Hiroki Ito, Kazunori Itonaga, Shinji Kinbara, Hidetaka Kobayashi, Kazuma Nakazawa, Daisuke Nakashima, Aye Moh Moh Theint, Junya Yoshida
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 17 ページ: 033001-1～2
  • DOI: 10.7566/JPSCP.17.033001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Double Hypernuclei Search Experiment with Hybrid Emulsion Method at J-PARC (J-PARC E07) (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ekawa, and J-PARC E07 Collaboration
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 17 ページ: 033002-1～2
  • DOI: 10.7566/JPSCP.17.033002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Double Hypernuclei Experiment with Hybrid Emulsion Method at J-PARC (2017)
  • 著者名/発表者名: Shuhei H. Hayakawa for J-PARC E07 Collaboration
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 17 ページ: 033003-1～2
  • DOI: 10.7566/JPSCP.17.033003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of Silicon Microstrip Detector as a High Resolution Tracker at J-PARC (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Y. Lee for J-PARC E07 Collaboration
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 17 ページ: 033004-1～2
  • DOI: 10.7566/JPSCP.17.033004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Alignment Method of The Emulsion Plates for Ξ-Hyperon Tracking on J-PARC E07 (2017)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nakashima, Kaoru Hoshino, Kazunori Itonaga, Hidetaka Kobayashi, Shinji Kinbara, Kazuma Nakazawa, Myint Kyaw Soe, Aye Moh Moh Theint, Khin Than Tint, and Junya Yoshida
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 17 ページ: 033005-1～2
  • DOI: 10.7566/JPSCP.17.033005
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Status of nuclear emulsion plates for J-PARC E07 experiment (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ito, Kaoru Hoshino, Kazunori Itonaga, Shinji Kinbara, Hidetaka Kobayashi, Daisuke Nakashima, M.K.Soe, A.M.M.Theint, Junya Yoshida, and Kazuma Nakazawa
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 17 ページ: 033007-1～2
  • DOI: 10.7566/JPSCP.17.033007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Exotic Nuclei with Double Strangeness in Nuclear Emulsion (2017)
  • 著者名/発表者名: Junya Yoshida, Hiroki Ito, Shinji Kinbara, Hidetaka Kobayashi, Daisuke Nakashima, Kazuma Nakazawa, Myint Kyaw Soe, Aye Moh Moh Theint, Go Sian Huai
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 18 ページ: 011030-1～6
  • DOI: 10.7566/JPSCP.18.011030
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Isotope identification in nuclear emulsion plate for double-hypernuclear study (isotope track-angle dependence) (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Murai, S. Kinbara, H. Ekawa, T. Fujita, S. Hayakawa, S. H. Hwang, Y. Ichikawa, H. Itoh, H. Kobayashi, M. K. Soe, A. Takamine, A. M. M. Theint, H. Ueno, J. Yoshida, and K. Nakazawa
  • 雑誌名: RIKEN Accelerator Progress Report 巻: 50 ページ: 214
  • DOI: http://www.nishina.riken.jp/researcher/APR/APR050/pdf/214.pdf
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 原子核乾板のπ+ →μ+ → e+事象を用いた飛程-エネルギー関係の較正 (2018)
  • 著者名/発表者名: 葛谷亮太
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] J-PARC E07実験における軽いハイパー核の寿命測定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村本尚洋
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] Gaussian Expansion Method and its application to resonant states hadron ohysics (2018)
  • 著者名/発表者名: Emiko HIYAMA
  • 学会等名: Multiparticle resonances in hadrons, nuclei and ultracold gases
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 大型原子核乾板に対する強制潜像退行処理のための自動温度、湿度制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村本 尚洋
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] E07実験における大型原子核乾板の強制潜像退行処理と現像の実施 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大橋 正樹
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] J-PARCE07実験におけるエマルション解析：ハイブリッド法とアルファ崩壊探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉本 雅浩
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 原子核乾板のπ+ →μ+ → e+事象を用いた飛程-エネルギーの関係の較正 (2017)
  • 著者名/発表者名: 葛谷 亮太
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 荷電粒子の電離損失測定による軽い元素の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金原 慎二
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] kinematic fittingを用いたΞ^-吸収核の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長瀬 雄一
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] Identification of Xi-Particle with Multiple Coulomb Scattering in the E373 experiment (2017)
  • 著者名/発表者名: Aye Moh Moh Theint
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] Study of binding energies and lifetimes for light mirror hypernuclei (A<5) (2017)
  • 著者名/発表者名: May Sweet
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] The First Evidence of Ξ Hypernucleus (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuma NAKAZAWA
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systemsfor Sustainability (ICMaSS) 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Development of Particle Identification Method in Nuclear Emulsion (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinji KINBARA
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systemsfor Sustainability (ICMaSS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of Xi- Particle with Multiple Coulomb Scattering in the E373 experiment (2017)
  • 著者名/発表者名: Aye Moh Moh Theint
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systemsfor Sustainability (ICMaSS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] J-PARC E07 Experiment: Development of Overall Scan (2017)
  • 著者名/発表者名: Masahiro YOSHIMOTO
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systemsfor Sustainability (ICMaSS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Fully Automated Track Following System for the Emulsion Counter Hybrid-Experiment (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke GOTO
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systemsfor Sustainability (ICMaSS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Development of the method for high-precision measurement of nuclear emulsion density to study double hypernuclei (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryota KUZUYA
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systemsfor Sustainability (ICMaSS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Automatic System for Refreshment applied to Naked “Fresh” Emulsion Sheets (2017)
  • 著者名/発表者名: Naohiro MURAMOTO
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systemsfor Sustainability (ICMaSS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] The analysis of Xi absorbing nuclei using beta decay and kinematic fitting (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuichi NAGASE
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systemsfor Sustainability (ICMaSS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Production and Treatment of Nuclear Emulsion Sheets with Large Scale and Volume (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaki OHASHI
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systemsfor Sustainability (ICMaSS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Study of binding energies and lifetimes for light mirror hypernuclei (A<5) (2017)
  • 著者名/発表者名: May Sweet
  • 学会等名: International Conference on Materials and Systemsfor Sustainability (ICMaSS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 原子核乾板による（ダブル）ハイパー核実験の今昔、今後 (2017)
  • 著者名/発表者名: 仲澤 和馬
  • 学会等名: ストレンジネス核物理を考える会・ダブルラムダハイパー核
  • 招待講演
• [学会発表] ダブルハイパー核実験用原子核乾板の 神岡地下施設の鉛ブロック内での保管 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大橋 正樹
  • 学会等名: 東京大学宇宙線研究所 共同利用研究会
• [学会発表] Structure of few-body light Λ hypernuclei (2017)
  • 著者名/発表者名: Emiko HIYAMA
  • 学会等名: The 7th Asia pacific conference on few-body problem in physics
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Structure of Ξ hypernuclei and ΞN interaction (2017)
  • 著者名/発表者名: Emiko HIYAMA
  • 学会等名: XVII international Conference on Hadron Spectroscopy and structure
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Structure of light hypernuclei (2017)
  • 著者名/発表者名: Emiko HIYAMA
  • 学会等名: Workshop on anti-matter, hyper-matter and exotica production at the LHC
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 岐阜大学教育学部物理科
  • URL: https://www1.gifu-u.ac.jp/~physics/
• [備考] 岐大のいぶき
  • URL: https://www.gifu-u.ac.jp/about/publication/publications/back_ibuki/31/p14-15.pdf
• [備考] The Global Lectures of Gifu University : GLG
  • URL: https://www.gifu-u.ac.jp/about/publication/glg/nakazawa.html