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2023 年度 研究成果報告書

原子核中における中間子質量変化の系統的測定によるハドロン質量起源の研究

研究課題

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研究課題/領域番号 18H05235
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
審査区分 大区分B
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

四日市 悟  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (20360670)

研究分担者 成木 恵  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00415259)
森野 雄平  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (50715240)
研究期間 (年度) 2018-06-11 – 2023-03-31
キーワード実験核物理 / 放射線検出器 / GEM / 電子検出器 / 量子色力学 / 質量変化 / 有限密度
研究成果の概要

ハドロン質量起源の実験的検証をめざし、中間子の原子核中での質量変化を検出するため、J-PARCに電子陽電子対測定用のスペクトロメータを完成し、試運転に成功した。この建設に際して、GEMを用いた二種類の検出器すなわちGEM飛跡検出器とハドロンブラインド電子検出器の量産をおこない、国際協力もふくめ読出回路の開発と量産も行った。 試運転により、スペクトロメータが設計性能を満たしていることが確認されたが、一方、データ収集に悪影響を与えるビームの時間的微細構造が発見された。J-PARCスタッフとの協力によるその低減と、データ収集システムの改良によってそれを克服し、物理データ収集の開始が可能になった。

自由記述の分野

原子核物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒッグス粒子のみでは説明できない ハドロン(陽子、中性子等)の質量の起源についての実験的証拠を得るため、原子核中での中間子質量変化の測定実験を立案し、準備を整えた。今後J-PARCでビームタイムを得て十分な統計量を蓄積することにより、φ中間子の質量変化について、ハドロン物性研究のさきがけとなる世界随一のデータが得られると期待する。

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公開日: 2025-01-30  

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