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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Precise measurement of di-electron decay of mesons and the chiral condensate in nuclei

Research Project

Project/Area Number 23H05440
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

四日市 悟  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (20360670)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 成木 恵  京都大学, 理学研究科, 教授 (00415259)
Project Period (FY) 2023-04-12 – 2028-03-31
Keywords実験核物理 / 量子色力学 / GEM / 飛跡検出器 / 電子検出器
Outline of Annual Research Achievements

2022年度に8モジュール態勢が完成した電子陽電子対測定用スペクトロメータについて、J-PARC 高運動量ビームラインにおいて、2023年6月に試運転ビームタイムを遂行した。このビームタイムは、施設火災発生のため、予定の10%程度、およそ21時間で中断したが、不十分な量のデータにもかかわらず、懸案であったビームの時間的微細構造の一部解消と、データ収集システムの性能向上が確認された。ただし、時間不足のため、物理データ収集用のトリガーでの確認に至ってはおらず、今後のビームによる確認が必要である。
これまでのビームタイムで確認されたスペクトロメータの性能は、ほぼ設計性能をみたしている。本年度はとくにHBD(ハドロンブラインド電子検出器)やGTR(GEM飛跡検出器)の性能について、論文発表、国際会議における発表を行った。さらにGTRの建設過程に関しての論文出版を行った。データ収集システムの概要、とくに本年度のビームタイムで確認されたデータ収集システムの改良に関して国際会議で発表した。また、本研究の計画概要、測定感度や、とくに中間子の偏極方向を分けた上での質量の測定可能性について国際会議等での発表を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ビームタイムについては研究実績の概要のとおり、施設都合で中断したが、限られた条件の中で収集したデータにもとづけば、ビームの時間的微細構造は改善しており、また、データ収集システムの性能は予定通り向上しており、今後物理データ収集トリガーでの実証から物理データ収集へと進むことができる。
予算使途としては、データ収集システム強化のために計算機を購入した。また、5年計画の後半に予定している検出器モジュール増強に備えて、読み出し回路/トリガー論理回路/HV電源の製作・試作・購入や、GTR(GEM飛跡検出器)読出基板の試作を行った。

Strategy for Future Research Activity

2024年度前半に予定されている再度の試運転ビームタイムにおいて、物理データ(電子対データ)収集用トリガーでのデータ収集効率が十分であることを確認し、J-PARC PACの審査を経て、物理データ収集にうつる。

  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] CERN(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      CERN
  • [Int'l Joint Research] Academia Sinica(台湾)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      Academia Sinica
  • [Journal Article] Construction of gas electron multiplier tracker for the J-PARC E16 experiment2024

    • Author(s)
      T.N. Murakami et al
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      Volume: 1058 Pages: 168817~168817

    • DOI

      10.1016/j.nima.2023.168817

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Commissioning of a hadron blind detector for dielectron measurement in pA reactions at J-PARC2023

    • Author(s)
      K. Kanno et al.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 18 Pages: C06021~C06021

    • DOI

      10.1088/1748-0221/18/06/C06021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental Study of In-medium Spectral Change of Vector Mesons at J-PARC2023

    • Author(s)
      K. Aoki et al.
    • Journal Title

      Few-Body Systems

      Volume: 64 Pages: -

    • DOI

      10.1007/s00601-023-01828-7

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Vector mesons in nuclear matter2024

    • Author(s)
      四日市 悟
    • Organizer
      領域横断型研究会「IWASK2024」
    • Invited
  • [Presentation] Experimental study of in-medium spectral change of vector mesons and its polarization dependence at J-PARC2024

    • Author(s)
      K. Aoki
    • Organizer
      ExHIC-p workshop on polarization phenomena in nuclear collisions
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] J-PARC E16実験に向けたシリコンストリップ検出器の性能評価及び開発の現状2024

    • Author(s)
      山田蓮斗
    • Organizer
      日本物理学会 2024年春季大会
  • [Presentation] Measurements of vector meson mass spectra in pA collisions at J-PARC (poster presentation)2023

    • Author(s)
      K.Ozawa
    • Organizer
      ATHIC 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dilepton measurement at J-PARC2023

    • Author(s)
      M.Naruki
    • Organizer
      WHBM 2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Measurement of the mass spectrum of vector mesons in nuclei at J-PARC (poster presentation)2023

    • Author(s)
      T. N. Murakami
    • Organizer
      QM2023(XXXth International Conference on Ultra-relativistic Nucleus-Nucleus Collisions)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] J-PARC E16実験 GEM飛跡検出器のための読み出し回路開発2023

    • Author(s)
      長房 俊之介
    • Organizer
      計測システム研究会 2023
  • [Presentation] Overview of DAQ system of J-PARC E16 experiment2023

    • Author(s)
      M. Ichikawa
    • Organizer
      Hawaii 2023: 6th JPS/APS-DNP joint meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Performance improvement of a GEM readout module for J-PARC E16 experiment2023

    • Author(s)
      S. Nagafusa
    • Organizer
      Hawaii 2023: 6th JPS/APS-DNP joint meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Status of the J-PARC E16 experiment for the measurement of mass spectrum of vector mesons at finite density2023

    • Author(s)
      S. Nakasuga
    • Organizer
      Hawaii 2023: 6th JPS/APS-DNP joint meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] J-PARC E16 experiment

    • URL

      https://ribf.riken.jp/~yokkaich/E16/E16-index.html

URL: 

Published: 2024-12-25  

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