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2017 年度 実績報告書

J-PARCにおけるエキゾチック原子の革新的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H02190
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

谷田 聖  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (00360587)

研究分担者 岡田 信二  国立研究開発法人理化学研究所, その他, 研究員 (70391901)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードエキゾチック原子 / 実験核物理 / X線分光
研究実績の概要

K-He原子X線分光実験(J-PARC E62)、Ξ原子X線分光実験(J-PARC E03)ともに準備作業を行った。

E62実験については、2018年6月に本実験のビームタイムが割り当てられることとなり、それに向けた最終準備を進めた。具体的には、これまで個々に動作試験を行ってきた液体ヘリウム標的システムと超伝導遷移端検出器(TES)システムを結合し、最終形態での動作試験において必要な性能を満たすことを確認した。同時に、TESシステムの輻射・磁気遮蔽の最適化や、ビームライン検出器、補助のX線検出器であるシリコンドリフト検出器の試験、及び、読み出し系の整備を進めた。現在ではそれもほぼ完了し、細かな作業をしつつ実際にビームが来るのを待っている状態である。

E03実験については、2017年6月および2018年2月にそれぞれテストのためのビームタイムが数時間ずつ割り当てられたので、それを用いてゲルマニウム検出器の動作確認とバックグラウンドのスタディーを行った。その結果、ゲルマニウム検出器のシングルレートは当初予想していたよりも低く、よりゲルマニウム検出器を近づけてデータを取れること、またバックグラウンドレベルはほぼ想定通りであることがわかった。また、それに先立ち実験セットアップの多くを共有するE07実験(ハイブリッドエマルジョン法を用いたダブルラムダハイパー核探索実験)に参加し、実験装置の取り扱いの練習を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

E62, E03実験ともにJ-PARCのビームタイム不足のために、実行時期には多少の遅れが見られる。ただし、E62実験は2018年6月に行われることが決まり、平成30年度こそはデータを取得できる見通しである。一方、E03実験もテスト実験の結果が良好であったことから、近いうちにビームタイムを獲得できる見通しが立ちつつある。

今後の研究の推進方策

E62、E03実験ともに準備状況に不安はないので、ビームタイムに向けて粛々と進めていく。一方、平成30年度からは、より高いエネルギーのX線を測定可能な超伝導遷移端検出器(TES)の開発を本格化させる。平成30年度はまず最初の試作機を作り、その性能を調べる。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Seoul National University
  • [国際共同研究] 国立標準技術研究所(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      国立標準技術研究所
  • [国際共同研究] ルンド大学(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      ルンド大学
  • [国際共同研究] イタリア国立核物理学研究所(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      イタリア国立核物理学研究所
  • [国際共同研究] シュテファンマイヤー研究所(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      シュテファンマイヤー研究所
  • [雑誌論文] First Determination of the Level Structure of an sd-Shell Hypernucleus, FΛ192018

    • 著者名/発表者名
      Yang S.B.、Ahn J.K.、Akazawa Y.、Aoki K.、Chiga N.、Ekawa H.、Evtoukhovitch P.、Feliciello A.、Fujita M.、Hasegawa S.、Hayakawa S.、Hayakawa T.、Honda R.、Hosomi K.、Hwang S.H.、Ichige N.、Ichikawa Y.、Ikeda M.、Imai K.、...、Tanida K.、et al. (J-PARC E13 Collaboration)
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 120 ページ: 132505

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.120.132505

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Beamline Test of a Transition-Edge-Sensor Spectrometer in Preparation for Kaonic-Atom Measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T.、Bazzi M.、Bennett D. A.、Berucci C.、Bosnar D.、Curceanu C.、Doriese W. B.、Fowler J. W.、Fujioka H.、Guaraldo C.、Parnefjord Gustafsson F.、Hayakawa R.、Hayano R. S.、Hays-Wehle J. P.、Hilton G. C.、Hiraiwa T.、Ichinohe Y.、Iio M.、....、Okada S.、....、Tanida K.、et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 27 ページ: 1~5

    • DOI

      10.1109/TASC.2016.2646374

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Kaonic-Atom X-ray Spectroscopy with Superconducting Microcalorimeters2017

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T.、Bazzi M.、Bennett D. A.、Berucci C.、Bosnar D.、Curceanu C.、Doriese W. B.、Fowler J. W.、Fujioka H.、Guaraldo C.、Gustafsson F. Parnefjord、Hayano R. S.、Hays-Wehle J. P.、Hilton G. C.、Hiraiwa T.、Iio M.、Iliescu M.、Ishimoto S.、...、Okada S.、...、Tanida K.、et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 072001

    • DOI

      10.7566/JPSCP.17.072001

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectroscopic Study of Hyperon Resonace Below \(\bar{K}\)N Threshold via the d(K?, n) Reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue K.、Ajimura S.、Beer G.、Bhang H.、Bragadireanu M.、Buehler P.、Busso L.、Cargnelli M.、Choi S.、Curceanu C.、Enomoto S.、Faso D.、Fujioka H.、Fujiwara Y.、Fukuda T.、Guaraldo C.、Hashimoto T.、Hayano R. S.、...、Okada S.、...、Tanida K.、et al
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 072003

    • DOI

      10.7566/JPSCP.17.072003

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The First Gamma-ray Spectroscopic Study of sd-shell Hypernucleus, \(_{\Lambda }^{19}\text{F}\)2017

    • 著者名/発表者名
      Yang S. B.、Akazawa Y.、Aoki K.、Chiga N.、Ekawa H.、Feliciello A.、Fujita M.、Hasegawa S.、Hayakawa S.、Hayakawa T.、Honda R.、Hosomi K.、Hwang S. H.、Ichige N.、Ichikawa Y.、Ikeda M.、Imai K.、Ishimoto S.、Kanatsuki S.、...、Tanida K.、et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 012004

    • DOI

      10.7566/JPSCP.17.012004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Gamma-ray Spectroscopy of Hypernuclei ??Recent Results and Prospect at J-PARC??2017

    • 著者名/発表者名
      Tamura H.、Yamamoto T. O.、Agnello M.、Akazawa Y.、Amano N.、Aoki K.、Botta E.、Chiga N.、Ekawa H.、Evtoukhovitch P.、Feliciello A.、Fujita M.、Gogami T.、Hasegawa S.、Hayakawa S. H.、Hayakawa T.、Honda R.、Hosomi K.、Hwang S. H.、...、Tanida K.、et al.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 17 ページ: 011004

    • DOI

      10.7566/JPSCP.17.011004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Missing-mass spectroscopy with the Li6(π?,K+)X reaction to search for HΛ62017

    • 著者名/発表者名
      Honda R.、Agnello M.、Ahn J. K.、Ajimura S.、Akazawa Y.、Amano N.、Aoki K.、Bhang H. C.、Chiga N.、Endo M.、Evtoukhovitch P.、Feliciello A.、Fujioka H.、Fukuda T.、Hasegawa S.、Hayakawa S. H.、Hosomi K.、Hwang S. H.、...、Tanida K.、et al. (J-PARC E10 Collaboration)
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 96 ページ: 014005

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.96.014005

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] J-PARC E15実験における前方核子を用いたKbarNN束縛状態の研究2018

    • 著者名/発表者名
      橋本直、 井上謙太郎、岩崎雅彦、川崎新吾、Yue Ma、 野海博之、大西宏明、岡田信二、應田治彦、佐久間史典、佐藤将春、谷田聖、山我拓巳、(J-PARC E15 collaboration)
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
  • [学会発表] Hadronic atoms at J-PARC HEF2018

    • 著者名/発表者名
      S. Okada
    • 学会等名
      International workshop on the project for the extended hadron experimental facility of J-PARC
    • 国際学会
  • [学会発表] TES application to kaonic atom X-ray spectroscopy in a charged-particle beamline2017

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T.、Bazzi M.、Bennett D. A.、Berucci C.、Bosnar D.、Curceanu C.、Doriese W. B.、Fowler J. W.、Fujioka H.、Guaraldo C.、Parnefjord Gustafsson F.、Hayakawa R.、Hayano R. S.、Hays-Wehle J. P.、Hilton G. C.、Hiraiwa T.、Ichinohe Y.、Iio M.、....、Okada S.、....、Tanida K.、et al.
    • 学会等名
      17th International Workshop on Low Temperature Detectors
    • 国際学会
  • [学会発表] X-ray spectroscopy of kaonic atoms with cryogenic detectors2017

    • 著者名/発表者名
      Okada S.、Bazzi M.、Bennett D. A.、Berucci C.、Bosnar D.、Curceanu C.、Doriese W. B.、Fowler J. W.、Fujioka H.、Guaraldo C.、Parnefjord Gustafsson F.、Hashimoto T.、Hayakawa R.、Hayano R. S.、Hays-Wehle J. P.、Hilton G. C.、Hiraiwa T.、Ichinohe Y.、Iio M.、....、Tanida K.、et al.
    • 学会等名
      International Conference on Exotic Atoms and Related Topics (EXA2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Kaonic nuclei studied via K- induced reactions at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T.、Bazzi M.、Bennett D. A.、Berucci C.、Bosnar D.、Curceanu C.、Doriese W. B.、Fowler J. W.、Fujioka H.、Guaraldo C.、Parnefjord Gustafsson F.、Hayakawa R.、Hayano R. S.、Hays-Wehle J. P.、Hilton G. C.、Hiraiwa T.、Ichinohe Y.、Iio M.、....、Okada S.、....、Tanida K.、et al.
    • 学会等名
      International Conference on Exotic Atoms and Related Topics (EXA2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] J-PARC E03実験2017

    • 著者名/発表者名
      谷田聖
    • 学会等名
      第6 回「ストレンジネス核物理を考える会」
  • [学会発表] Baryon spectroscopy at Belle and future prospects for Belle II and J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      K. Tanida
    • 学会等名
      2nd Workshop on Future Directions in Spectroscopy Analysis (FDSA2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Proposed measurements on exotic Lambda* resonances2017

    • 著者名/発表者名
      K. Tanida
    • 学会等名
      International workshop on Hadron and Nuclear Physics 2017 (HNP2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] J-PARC とBelle でのバリオン分光2017

    • 著者名/発表者名
      谷田聖
    • 学会等名
      2017 年度KEK 理論センターJ-PARC 分室活動総括研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 理論と実験が協力したデータ解析2017

    • 著者名/発表者名
      谷田聖
    • 学会等名
      ヘビークォークハドロンとエキゾチックハドロンの構造
  • [学会発表] Kaonic atoms at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      S. Okada
    • 学会等名
      Kaon in atoms/nuclei at DAFNE and J-PARC
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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