2021 年度実施状況報告書

大強度連続ミューオンビームによる三核子系の三体力の解明

研究課題

研究課題/領域番号	18K03676
研究機関	神戸常盤大学
研究代表者	高久圭二神戸常盤大学, 保健科学部, 教授 (30263338)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード	三体力 / ホススイッチタイプ / CsI(Tl) / LYSO / ZnS(Ag)
研究実績の概要	大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロンの更新作業が長引く予定のため、J-PARCでのパルスビームでの実験を行う計画でありプロポーザルは通ったが、コロナ禍で実験が延期となった。今年度に実験を延期していただいたが、コロナ禍で実験準備ができず中止となった。大阪大学核物理研究センターでの実験では連続ビームなので、CsI(Tl)検出器の開発を行ってきたが、J-PARCでのパルスビームでの実験では、CsI(Tl)と比較してパルス幅の短い粒子識別可能な検出器の開発が必要であった。具体的にはLYSO+ZnS(Ag)という組み合わせによるホススイッチタイプの検出器である。LYSOの時定数は50ns、ZnS(Ag)の時定数は200nsであり、ZnS(Ag)をΔE検出器として、パルスシェイプによりΔEとE成分を分けて粒子識別する。これにより時定数が1μsのCsI(Tl)検出器での問題点をクリアする。京大複合原子力研究所の11MeVライナックや九大タンデムを使用した陽子イオン及び重陽子ビームによる検出器のテスト実験を行ってきたが、J-PARCでの実験は中止になった。大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロンの更新作業が終了し、再開の見込みがついたことから、方針を見直し、CsI(Tl)検出器の開発を再開する計画で、本大学にはCsI(Tl)検出器の開発のための機器がないことから、MPPC用の直流安定化電源や、デジタルオシロスコープの購入、暗幕や遮光テープなど、今年度は環境を整える作業を行った。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 4: 遅れている理由当初は大阪大学核物理研究センターの連続ミュオンビームを使用する計画で、プロポーザルも通っていたが、AVFサイクロトロンの更新作業が長引く予定のため、J-PARCでのパルスビームでの実験に切り替えた。そのため、従来計画していた検出器は使用できず、検出器の開発を行なうこととなった。AVFサイクロトロンが使用可能であれば、検出器のテスト実験も行えたのだが、できないので、手ごろなエネルギーと使い勝手の点で可能な実験施設を探して、交渉することによって、検出器のテスト実験を行ってきた。 J-PARCでのプロポーザルは認められたが、コロナ禍で延期となり、今年度はコロナ禍で中止となった。大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロンの更新作業が終了し、再開の見込みがついたことから、方針を見直し、CsI(Tl)検出器の開発を再開する計画で、本大学にはそのための機器がないことから、今年度は環境を整える作業を行った。
今後の研究の推進方策	大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロンの更新作業が終了し、再開の見込みがついたことから、方針を見直し、CsI(Tl)検出器の開発を再開する計画である。また、本大学にはそのための機器がないことから、今年度も環境を整える作業を行っていき、実験準備を行いたい。
次年度使用額が生じた理由	J-PARCでの延期していた実験が、中止となり、旅費を使わなくなった。大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロンの更新工事が遅れ、次年度になることから、計画を再構築し、次年度に向けての検出器の準備を行う予定である。