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本研究ではハイパートライトン(陽子、中性子、Λ粒子1つずつの束縛状態) 及びハイパー四重水素(陽子1つ、中性子2 つ、Λ粒子1つの束縛状態) をK-中間子ビームをヘリウム3/4標的にに照射することで生成し、その崩壊時間から寿命を高精度で決定することを目指す。特にハイパートライトンはΛN相互作用のベンチマークとなる状態であるが近年の重イオン実験で報告されている寿命と束縛エネルギーのデータは統一的に理解することができていない。我々はK中間子ビームを用いた新しい手法で高精度のデータを提供することでストレンジネスを含むバリオン間力の理解に貢献する。
我々は2020年度にヘリウム4標的にK-ビームを照射し、新たに設置した前方の電磁カロリメータにより高エネルギーガンマ線を検出することでハイパー核の生成をを効率的にタグすることができることを実証した。2022年度はこのデータを利用してハイパー四重水素の寿命を導出し、論文を投稿した。また、2021年に取得した液体ヘリウム3を標的とした短期間のデータと合わせてハイパートライトン、ハイパー四重水素の生成断面積の解析を進めており、これによりハイパートライトンの束縛エネルギーの情報を得ることを目指している。
最終目標であるハイパートライトンの寿命測定には5倍以上の追加データの取得が必要である。2022年度はこの本実験に向けた実験装置の最適化および実験準備を進めた。特に、反応位置分解能を向上するための円筒型プラスチックシンチレーションファイバー検出器の製作、そして前方カロリメータの有効面積の拡大を行い、ビーム受け入れのための準備を完了した。
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