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2022 年度 実績報告書

J-PARC大強度中間子ビームとTPC検出器によるバリオンとダイバリオンの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H03706
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

佐甲 博之  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 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (40282298)

研究分担者 市川 裕大  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 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究職 (50756244)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードHダイバリオン / J-PARC
研究実績の概要

Hダイバリオン探索実験(E42)に関しては、検出器の校正とデータ解析を進めた。Kurama Spectrometerの飛行時間と運動量の測定によってπ中間子、K中間子、陽子の粒子識別を確立し、校正用のポリエチレン標的のデータからΞ-のmissing massの明確なピークを得ることに成功した。またHyperon spectrometerについてTPCの波形データのベースライン補正、ドリフト速度とオフセットの校正、および水平方向位置の校正等を進めた結果、反応点の位置分布に標的の像が明確に現れ、TPCのdE/dxによる高い粒子識別能力を示した。さらにポリエチレン標的の陽子とπ-の不変質量分布においてΛ粒子の低バックグラウンドのピークを得ることができた。これらは両Spectrometerが正しく動作していることを示すものである。
N*分光実験(E45)に関しては、2025年度に行われる見込みの実験のための準備を進めた。部分波解析のソフトウエア開発を原子力機構のS. H. Kim、米国Connecticut大学のK. Joo教授、米国ANLのT. S. Harry-Lee教授とともに開始した。まず最初の課題として1個のResonanceのみを含むモデルデータを使用し、断面積のフィットによってResonanceの質量値を導出するC++のコードを製作した。さらにE42実験からE45実験へのデータ収集系速度の向上のため、TPCの波形データ読み出しのサンプリングレートを1/2に減らしても鉛直方向の二粒子分解能はあまり影響がないことをE42実験のTPC波形データの解析により示した。さらに粒子シミュレーションによって2荷電粒子トリガーのためのホドスコープについて前方角領域に関するシンチレーションカウンターの細分化の要否について、ダブルヒットの確率の評価により、細分化は不要であることを示した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Korea University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Korea University
  • [国際共同研究] Lamar University/University of Connecticut/Argonne National Laboratory(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Lamar University/University of Connecticut/Argonne National Laboratory
    • 他の機関数
      1
  • [雑誌論文] Superconducting dipole magnet for Hyperon spectrometer2023

    • 著者名/発表者名
      Ahn J.K.、Choi S.、Hasegawa S.、Hayakawa S.H.、Hong J.、Ichikawa Y.、Imai K.、Kim S.H.、Makida Y.、Ohhata H.、Sako H.、Sasaki K.、Sato S.、Takahashi T.、Tanida K.、Yoshida J.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 1047 ページ: 167775~167775

    • DOI

      10.1016/j.nima.2022.167775

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Studies of baryon resonances with meson beams at J-PARC -J-PARC E45 and E72-2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sako
    • 学会等名
      APCTP Workshop on Nuclear Physics 2022, Jeju, Korea
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Baryon spectroscopy with Hyp-TPC at J-PARC2022

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Tanida
    • 学会等名
      The 13th International Workshop on the Physics of Excited Nucleons (NSTAR2022), Jenoa, Italy
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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