|
陽子や中間子などの質量起源の問題を含む強い相互作用の性質の実験的解明とそれを支配する理論(量子色力学:QCD)の研究は、近年の宇宙論・原子核物理学の重要な課題のひとつである。
本研究の目的は、原子核中での中間子の生成時の質量と崩壊時の質量の二つの測定を同時に行い、強い相互作用によって動的に中間子の質量が生み出される過程に対する明確な実験的知見を与えることにある。具体的には、茨城県東海村のJ-PARC実験施設において、π中間子ビームにより原子核中にベクター中間子（本研究ではω中間子）と呼ばれる性質の良い中間子を生成し測定を行うことを目標としている。残念ながら、J-PARC実験施設のビーム状況により実験を遂行することは出来なかったが、検出器の準備は完了し、Spring-8 LEPSIIビームラインに導入することで、検出器の性能評価とπビームによる物理データの基礎となるγ線ビームによる物理データの収集に成功した。
本年度は、標的まわりのトリガー用荷電粒子検出シンチレータ－の製作と過去の2年間で製作した電磁カロリメーター（通称、BGO EGG）と円筒形ドリフトチェンバーのSpring-8 LEPSIIビームラインへ導入した。
トリガー用荷電粒子検出シンチレータ－は、円筒型ドリフトチェンバーと電磁カロリメーターの間の狭スペースに設置されるため、5mm厚のシンチレータの端面にMPPCを5つ接着し、十分な光量と検出効率を得るように工夫した。製作したすべての検出器は、本年度中にSpring-8 LEPSIIビームラインに設置され、γ線ビームを用いたデータ収集に成功した。現在、性能評価と本研究の物理目標の一つである炭素標的を用いたω中間子束縛状態の有無に関するデータ解析を進めている段階である。
また、将来のJ-PARCでの実験に向けたGEM軌跡検出器、電子同定検出器の開発も行った。
|
