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2012 年度 実績報告書

ハイパー核ガンマ線分光法を用いた核内ラムダ粒子の磁気モーメントの研究

研究課題

研究課題/領域番号 23244043
研究機関東北大学

研究代表者

田村 裕和  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10192642)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード実験核物理 / ハイパー核 / ガンマ線 / ラムダ粒子 / 磁気モーメント / Λ粒子 / ハイペロン
研究概要

H24年度3月からビームタイムが割当てられたJ-PARC E13実験に向け、東北大学にてHyperball-Jを架台に組み込む試験と、線源による全体の性能試験を行ったが、Ge検出器とPWOカウンターの性能はほぼ予想(simulation)通りであった。その後6月にJ-PARC K1.1BRラインに2組のGe検出器とPWOカウンターを設置して、本番と同じ中間子ビームを用いてテスト実験を行ったところ、Ge検出器の検出効率と分解能の大強度ビームに対する性能は、過去の経験から予想される性能を若干上回った。PWOカウンターの性能も良好であった。
夏にHyperball-Jを分解して東北大からJ-PARCハドロン施設に移動し、実験を行うK1.8ラインの標的位置に組み上げた。高圧線、信号線、冷却ライン等を配線・配管し、回路系、データ収集系を構築した。その後全体の動作確認テストを行った。
K1.8/SKS磁気スペクトロメータの検出器については、E13実験に合わせた設置位置の変更や調整、動作確認を行った。また、K1.8ライン上流と標的直後の位置検出器として、東北大で開発したシンチレーティングファイバー飛跡検出器を設置し、12~1月のK1.8ラインの実験(E10)において性能を調べ、従来の5~10倍の大強度ビーム中で動作することが分かった。
昨年度製作した液体ヘリウム標的の動作試験を行い良好な結果を得た。またテフロン製フッ化水素標的容器を製作した。
E13前半のビームタイムでは、3月にK1.8ラインのK-ビーム調整を行い、ほぼ予想通りの強度が得られた。また、実験に用いるすべての検出器をテストし、並行してデータ解析用プログラムを開発した。
ビーム強度アップに備えたGe検出器の高計数読出し回路系の開発では、信号前段処理回路の試作品のテスト実験を行い、改良すれば実用化できる見込みが得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

E13実験のビームタイムが震災により遅れたスケジュールで決定したこともあって、実験準備は問題なく進み、検出器の設置や性能テストなどは十分詳しく行うことができ、それらの結果も満足のいくものであった。標的製作も順調に行われた。H24年度は計画通り順調に進展したといえる。

今後の研究の推進方策

E13実験のビームタイムの前半部分は、H25年4~6月に実施される。ここで良いデータをとれるよう最新の注意を払って検出器の最終動作確認とデータ収集を行い、速やかなデータ解析を並行して進めることによって、目的のハイパー核ガンマ線が観測できたかどうかをできるだけリアルタイムで確認するようにしたい。その後は、H25年度2月から新しいK1.1ラインで行われることとなったE13後半のビームタイムに向けて、SKSスペクトロメータ系の引っ越しや新たなビームライン検出器と回路系の整備に集中することとする。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Three-body Lambda N N -> n N N nonmesonic weak decay process of Lambda hypernuclei2013

    • 著者名/発表者名
      H. Bhang et al,
    • 雑誌名

      Few Body Syst.

      巻: 54 ページ: 103-110

    • DOI

      10.1007/s00601-012-0370-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for the Θ+ pentaquark via the π- p -> K- X reaction at 1.92 GeV/c2012

    • 著者名/発表者名
      K. Shirotori et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 109 ページ: 132002-1-4

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.109.132002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of Lambda hypernuclei using hadron beams and gamma-ray spectroscopy at J-PARC2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura, M. Ukai, T.O. Yamamoto, T. Koike
    • 雑誌名

      Nucl. Phys.

      巻: A881 ページ: 310-321

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysa.2012.02.013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strangeness nuclear physics experiments at J-PARC2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 02B ページ: 012

    • DOI

      10.1093/ptep/pts056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beam and SKS spectrometers at the K1.8 beam line2012

    • 著者名/発表者名
      T. Takahashi et al.
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 02B ページ: 010

    • DOI

      10.1093/ptep/pts056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of hypernuclei in peripheral HI collisions: The HypHI project at GSI2012

    • 著者名/発表者名
      T.R. Saito et al.
    • 雑誌名

      Nucl. Phys.

      巻: A881 ページ: 218-227

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysa.2012.02.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental plan of Sigma p scatterings at J-PARC2012

    • 著者名/発表者名
      K. Miwa et al.
    • 雑誌名

      EPJ Web Conf.

      巻: 20 ページ: 05001

    • DOI

      10.1088/1674-1137/34/1/006

  • [学会発表] Prospect of hypernuclear gamma-ray spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      YITP workshop on nuclear equation of state and hyper nuclear physics
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20130118-20130119
    • 招待講演
  • [学会発表] Strangeness Nuclear Physics2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      Int. Symposium on “Quarks to Universe in Computational Science
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      20121213-20121216
    • 招待講演
  • [学会発表] Hypernuclear Studies using HI Beams2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      SuperFRS Collaboration Meeting
    • 発表場所
      Frankfurt, Germany
    • 年月日
      20121114-20121116
    • 招待講演
  • [学会発表] Hypernuclear Physics at J-PARC and Study of Neutron Stars with Strangeness2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      8th JSPS Core-to-Core Symposium
    • 発表場所
      Barlecona, Spain
    • 年月日
      20121005-20121006
    • 招待講演
  • [学会発表] Gamma-ray spectroscopy of hypernuclei2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      11th International Conference On Hypernuclear and Strange Particle Physics (HYP2012)
    • 発表場所
      Barlecona, Spain
    • 年月日
      20121001-20121005
    • 招待講演
  • [学会発表] Gamma-ray spectroscopy of 12ΛC via the (π+,K+) reaction2012

    • 著者名/発表者名
      K. Hosomi et al.
    • 学会等名
      11th International Conference On Hypernuclear and Strange Particle Physics (HYP2012)
    • 発表場所
      Barlecona, Spain
    • 年月日
      20121001-20121005
  • [学会発表] Gamma-ray spectroscopy in hypernuclei2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura
    • 学会等名
      10th International Conference on Clustering Aspects of Nuclear Structure and Dynamics
    • 発表場所
      Debrecen, Hungary
    • 年月日
      20120924-20120928
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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