2020 Fiscal Year Annual Research Report
チャームバリオン分光実験で探るダイクォーク相関の研究
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19J20135
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
赤石 貴也 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | ダイクォーク相関 / ハドロン間の相互作用 / J-PARC / ハイパートライトン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年のハドロン物理学においてハドロン励起状態とハドロン間相互作用の理解は重要な研究テーマの一つである。励起状態の理解にはハドロンを記述する有効自由度の解明が必要であり、J-PARC高運動量ビームラインにて計画しているチャームバリオン分光実験を通じて、重要な有効自由度の一つと考えられるダイクォーク相関を明らかにできる。一方、ハドロンのもう一つの有効自由度としてハドロン分子状態があり、その性質の理解にはハドロン(メソンやバリオン)間の相互作用の理解が必要不可欠である。典型的なハドロン分子状態の例と考えられているΛ(1405)状態の理解のためには、反K中間子と核子の相互作用の理解が必要である。J-PARC K1.8BRビームラインでは、反K中間子二次ビームを用いたメソン-バリオン系や、ストレンジクォークを含むハイパー核からのバリオン-バリオン系の相互作用の研究が行われている。私は現在J-PARC K1.8BRビームラインにてハイパー・トライトン寿命直接測定を進行中である。
当該年度は、ハイパー・トライトンの寿命測定実験のためのfeasibility studyを目的として、4He標的に1 GeV/cのK中間子を照射しヘリウム４ラムダハイパー核を生成するパイロット実験を行った。反応時に出てくる粒子中の、中性パイオン起源の高エネルギーのガンマ線をカロリメータでタグして、単一の運動量を持つパイ中間子を選択するという実験手法にてハイパー核を十分に識別でき、ヘリウム４ラムダハイパー核の寿命に関してworld recordとなりうるデータが得られた。
この実験におけるPbF2カロリメータの性能評価と現在までの解析状況について日本物理学会や研究会で口頭発表による報告を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度は、パイロット実験である4He標的でのヘリウム４ラムダハイパー核の生成を実行することができ、ラムダ粒子の生成イベントを選択するために、反応時に出てくる粒子中の、中性パイオン起源の高エネルギーガンマ線をタグし、ハイパー核の崩壊から来る単一運動量を持つパイ中間子を選択するという実験手法にて、ハイパー核の生成・同定に成功して新しいハイパー核実験手法を確立した。これにより、ハイパー・トライトン生成のための準備は整った。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、パイロット実験からフィードバックを得て、3He標的によるハイパー・トライトンの生成断面積測定実験に向けて準備を主導している。今年度夏までにデータ取得を予定しており、4He標的での結果と合わせてバリオン-バリオン系における強い相互作用の議論を行う。
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