Beam Particle Identification for Cascade Baryon Spectroscopy

用于级联重子光谱的光束粒子识别

• 批准号: 19H01925
• 负责人: 成木 恵
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H01925/
• 关键词: ハドロン物理; 測定器; ハドロン分光; ハドロン反応; ハドロン; 分光学; バリオン; マルチストレンジネス; バリオン分光; ハドロン構造; 粒子識別検出器; 粒子検出器; ストレンジネス; ハドロンビーム; ハドロン物理学実験; 測定器開発; 差分型チェレンコフ検出器; 粒子識別

J-PARCハドロン実験施設では、近年高運動量ビームラインと呼ばれる施設が稼働を開始した。現在は一次陽子をビームとして供給している。これを二次粒子を輸送できるビームラインとして利用する計画がある。このような新しい機能が実現されると、世界で唯一、高運動量領域における二次粒子ラインが完成することとなる。この好機に際し、本研究ではビーム粒子のための粒子識別検出器を開発している。二次粒子ビームライン実現に向けて、まず現在のレイアウトにおいて一次陽子に混入する二次粒子の生成および輸送量の測定を実現させた。この結果より、開発中の検出器について、想定される運動量領域の粒子を実際に性能試験に用いる可能性が開かれた。また、これまでに検討してきた読み出し回路の選定を行った。当該検出器は、エアロジェル輻射体を用い、ビーム粒子に対して発生したチェレンコフリングのイメージを検出し、粒子識別を行う。特に、現行施設での最大運動量である2GeV/cを超えて，5GeV/cのK中間子を利用することができれば、これまでに実験的な情報が乏しかったΞ粒子の分光研究が可能となる。このとき、K中間子に対してπ中間子が2桁から3桁ほど多く生成されてしまう。従って、大量のπ中間子を除去し、能動的にK中間子のリングを識別する機器が重要となる。本研究では、チェレンコフ光の検出にMPPCを用いる。想定されるビーム計測率が高いことから、これに対応した読み出し回路が必要となっていた。これまでにいくつかの可能性について検討を重ねた結果、最適な回路を選定し、かつ入手することができた。

近年来，一个名为高动量束线的设施已经开始在J-PARC强体实验设施上运行。目前，将主质子作为梁提供。有一个计划将其用作可以传输次级颗粒的光束线。当实现这样的新功能时，世界上只有一个高动量区域中仅有的二次粒子线就可以完成。在这个机会下，这项研究开发了梁颗粒的粒子识别探测器。为了实现次级粒子光束线，我们首先意识到当前布局中混合在主要质子中的二次颗粒的产生和运输量。该结果打开了预期动量区域中的颗粒实际上可以用于开发的检测器的性能测试的可能性。此外，我们已经选择了迄今为止研究的读数电路。检测器使用气凝胶辐射来检测在梁颗粒上产生的Cherenkoffling的图像并执行粒子识别。特别是，如果可以在当前设施的2 GEV/C的最大动量之外使用5 GEV/C K Meson，则可以对ξ颗粒的光谱研究进行，而ξ颗粒以前缺乏实验信息。目前，为k介子生成了大约两到三个πOMSON。因此，去除大量先锋并积极识别K-Meson环的工具变得很重要。在这项研究中，MPPC用于检测Cherenkov的光。由于预期梁测量率很高，因此需要与此相对应的读数电路。经过多种可能性的考虑，我们已经能够选择并获得最合适的电路。

项目成果

Observation of Coulomb-Assisted Nuclear Bound State of X--14N System

X--14N系统库仑辅助核束缚态观测

• DOI: 10.1103/physrevlett.126.062501
• 发表时间: 2021
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: S. H. Hayakawa;K. Nakazawa;et al. (J-PARC E07 Collaboration)
• 通讯作者: et al. (J-PARC E07 Collaboration)

Cascade Baryon Spectroscopy with meson beams

介子束级联重子光谱

• 发表时间: 2020
• 作者: Tanaka Takaaki;Okuno Tomoyuki;Uchida Hiroyuki;Yamaguchi Hiroya;Lee Shiu-Hang;Maeda Keiichi;Williams Brian J.;成木恵
• 通讯作者: 成木恵

高エネルギー2次ビームを用いて展開するハドロン物理

使用高能二次束开发的强子物理学

• 发表时间: 2021
• 作者: Okon Hiromichi;Tanaka Takaaki;Uchida Hiroyuki;Tsuru Takeshi Go;Seta Masumichi;Kokusho Takuma;Smith Randall K.;成木恵
• 通讯作者: 成木恵

Baryon spectroscopy at high momentum beamline

高动量光束线重子光谱

• 发表时间: 2021
• 作者: Ohshiro Yuken;Yamaguchi Hiroya;Leung Shing-Chi;Nomoto Ken’ichi;Sato Toshiki;Tanaka Takaaki;Okon Hiromichi;Fisher Robert;Petre Robert;Williams Brian J.;M. Naruki
• 通讯作者: M. Naruki