陽子タギング法による核内中性子からのファイ中間子生成過程の研究

质子标记法研究核中子生产phi介子过程

• 批准号: 15740154
• 负责人: 堀田 智明
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740154/
• 关键词: ファイ中間子; 中間子交換; 崩壊角度分布; 偏極光子; 光生成; 中性子; ガンマ線

SPring-8レーザー電子光施設において、レーザー光と高エネルギー電子の散乱によって生成された偏極ガンマ線ビーム(レーザー電子光)を重水素標的に照射し、ファイ中間子生成実験を行った。入射ガンマ線のエネルギーは1.5から2.4GeVで、直線偏極度は90%以上である。レーザー光子と衝突してエネルギーを失った散乱電子の運動量をタギング検出器と呼ばれる検出器で測定することにより、全ての事象毎に入射ガンマ線のエネルギーを特定している。本研究において、このタギング検出器をシンチレーションファイバーとマルチアノード光電子増倍管を用いた高速で動作するものに改良し、従来の約1.5から2倍のビーム強度で実験する事を可能にし、統計精度の高いデータを得る事が可能になった。重水素標的からのファイ中間子反応のデータから、ファイ中間子が正負の電荷のK中間子対に崩壊する際の角度と入射ガンマ線の偏極方向の相関を解析した結果、陽子を標的とした場合と重水素を標的とした場合で異なる大きさの崩壊非対称度を示す事が明らかになった。これは、ファイ中間子生成における中間子(パイ中間子およびエータ中間子)交換過程が、陽子標的と中性子標的の場合のアイソスピン依存性のために異なる寄与の仕方をするためとして、定性的には理解できる結果であった。また、重水素を標的とした場合に、陽子と中性子がコヒーレントにファイ中間子生成反応を起こす事象も確認された。

在SPring-8激光电子束设施中，我们通过用散射激光束和高能电子产生的偏振伽马射线束（激光电子束）照射氘靶，进行了phi介子发生实验。入射伽马射线能量为1.5～2.4GeV，线偏振率超过90%。通过使用称为标记探测器的探测器测量因与激光光子碰撞而损失能量的散射电子的动量，可以确定每个事件的入射伽马射线的能量。在这项研究中，我们将这种标记探测器改进为使用闪烁光纤和多阳极光电倍增管高速运行的探测器，使得可以用比传统方法高约1.5至2倍的光束强度进行实验，并实现了统计准确性成为可能。从氘靶的phi-介子反应数据中，我们分析了phi-离子衰变成带正负电荷的kaon对的角度与入射伽马射线偏振方向之间的相关性，结果表明不同程度的衰变。当以氢为目标时，会表现出不对称性。这是一个定性上可以理解的结果，因为在质子和中子目标的情况下，由于同位旋依赖性，π介子产生中的介子（π介子和eta介子）交换过程做出了不同的贡献。另外，当以氘为目标时，确认了质子和中子相干地产生phi介子生成反应的事件。