International collaborative research for the origin of matter mass at GSI

GSI 物质质量起源的国际合作研究

• 批准号: 20KK0070
• 负责人: 板橋 健太
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-10-27 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0070/
• 关键词: ハドロン; イータプライム; 軸性U(1)対称性; カイラル対称性; 原子核反応; 分光; η′; イータプライム中間子; 物質質量の起源; 中間子; 原子核; 真空の構造; 強い相互作用; 質量の起源

2022/2月にドイツ重イオン研究所(GSI)で実施した本研究の主要な目的であるS490実験では40テラバイトに及ぶデータを取得した。データを安全に管理する意味からもデータを複製して日独の二カ所で保管し、解析を進めている。また、2022年夏までに現地研究者と共同して、大型検出器のビームラインからの撤収作業を行った。実験は前方スペクトロメータに組み合わせる形で、標的周囲の超伝導ソレノイド磁石による 1テスラ環境下にストローチューブ検出器、プラスチックシンチレータバレル検出器、CsI カロリーメータ、ファイバー検出器等を設置して行い、2.5 GeV陽子ビームによる12C(p,dp)反応による準排他的測定のデータを取得した。2023年5月時点までの解析の結果、取得したデータのうち有用なデータ量は実験前の見積もりに対して十分な量ある事がわかり、概ね計画通りであった。現在、物理的な意義のある情報を得るための解析を進めている。解析に際しては現地研究者と緊密に協調している。2022年9月には、新型コロナ・オミクロン株の感染流行に伴い、共同解析のための渡航をキャンセルせざるを得ない場面もあったが、オンラインでの打ち合わせ等を実施することで、遅滞ない研究の進捗を図っている。これまでに前方スペクトロメータのデータ解析が完了し、標的周囲検出器での粒子識別、荷電粒子飛跡検出が進んでいる。解析の状況については、学会、国際会議等での発表によって、逐次状況を報告・公開している。GSIとの共同研究で実施しているパイ中間子原子分光によるカイラル対称性の研究に関しては、最終結果となる論文を出版した。

作为本次研究的主要目的的S490实验于2022年2月在德国重离子研究所（GSI）进行，并获取了40 TB的数据。为了确保安全的数据管理，数据被复制并存储在日本和德国的两个地点，并正在进行分析。此外，到 2022 年夏天，我们将与当地研究人员合作，从光束线上移除大型探测器。实验通过在1特斯拉环境下安装吸管管探测器、塑料闪烁体桶探测器、CsI量热仪、光纤探测器等，利用目标周围的超导螺线管磁体结合前向光谱仪进行，得到了2.5 GeV的准- 质子束 12C(p,dp) 反应的独家测量数据。截至2023年5月的分析结果发现，与实验前的估计相比，获得的有用数据量充足，结果基本符合计划。我们目前正在进行分析以获得具有物理意义的信息。在分析过程中，我们与当地研究人员密切合作。 2022年9月，由于新型冠状病毒Omicron毒株的爆发，我们不得不取消了一次联合分析的行程，但通过在线召开会议，我们得以避免了研究进展的延误。迄今为止，前向光谱仪的数据分析已经完成，并且利用目标周围探测器进行粒子识别和带电粒子轨迹检测方面正在取得进展。分析的进展情况正在通过学​​术会议、国际会议等进行报告和公开。关于与GSI合作进行的利用π原子光谱进行手性对称性的研究，我们发表了一篇论文，这是最终的结果。

项目成果

WASA-FRS Experiments in FAIR Phase-0 at GSI

GSI FAIR 第 0 阶段的 WASA-FRS 实验

• 发表时间: 2022
• 作者: Y.K. Tanaka

Time resolution and high-counting rate performance of plastic scintillation counter with multiple MPPC readout

具有多个 MPPC 读数的塑料闪烁计数器的时间分辨率和高计数率性能

• DOI: 10.1016/j.nima.2022.166745
• 发表时间: 2022
• 作者: R. Sekiya

Search for η′-mesic nuclei in 12C(p,dp) reaction using WASA detector at GSI-FRS

使用 GSI-FRS 的 WASA 检测器搜索 12C(p,dp) 反应中的 η′-mesic 核

• 发表时间: 2022
• 作者: R. Sekiya

What can pionic atoms tell us about the QCD vacuum"

关于 QCD 真空，介子原子可以告诉我们什么”

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Itahashi

GSIにおけるWASA検出器を用いたハイパー核分光実験及びη'中間子原子核探索実験のためのプラスチックシンチレータバレルの開発(IV)

使用 GSI 的 WASA 探测器开发用于超核光谱实验和 η 介子核搜索实验的塑料闪烁体筒（IV）

• 发表时间: 2021
• 作者: 関屋涼平