η’粒子を用いた対称性の破れによる質量生成機構の実験的解明

利用 η’ 粒子通过实验阐明对称性破缺的量产机制

• 批准号: 12J00608
• 负责人: 冨田 夏希
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J00608/
• 关键词: ハドロン物理学; 原子核物理学

本研究の目的はη’中間子の原子核内での質量変化を測定することにより、対称性の破れによる質量生成機構の検証実験を行うことである。本研究ではSPring-8 LEPS2ビームラインの高エネルギーγ線を用い、12C(γ,p)η’11B　反応により、11B原子核中にη’を生成する。そしてη’中間子と11B原子核の束縛エネルギーから質量変化の観測を行う。束縛エネルギーは、前方に散乱される陽子のエネルギーを測定することによって求める。陽子のエネルギーはターゲットの前方 12.5 mの位置に設置されるResistive Plate Chamber (RPC) を用いてTime-of-Flight (TOF) 測定法により測定する。本年度４～５月にはこのRPCのインストールを行った。同時期に測定に用いる他の検出器も稼働を開始した。６月からは炭素標的を用い、本研究のデータ取得を開始した。同時に問題のある検出器、読み出し回路の洗い出し、修理、交換なども行った。10月からは陽子標的でのデータ取得を行い、検出器や時間測定の較正を行った。ほぼ光速で粒子が飛来する電子・陽電子対生成イベントを用いて、RPC-TOFシステムの時間分解能の評価を行った。目標の50psより少々悪い75ps程度の時間分解能が得られていることが分かった。現在ヒットした読み出しストリップの選び出しアルゴリズムの改良などにより、より良い時間分解能を目指している。来年度はさらに炭素標的のデータを取得し、解析を行い論文にまとめる。

本研究的目的是通过测量原子核内η'介子的质量变化来进行实验，验证对称性破缺导致的量产机制。在这项研究中，我们使用来自 SPring-8 LEPS2 光束线的高能 γ 射线通过 12C(γ,p)η'11B 反应在 11B 原子核中生成 η'。然后，我们将从 η' 介子和 11B 原子核的结合能观察质量变化。通过测量前向散射质子的能量来确定结合能。质子能量使用飞行时间 (TOF) 测量方法，使用安装在目标前方 12.5 m 的电阻板室 (RPC) 进行测量。我们在今年 4 月到 5 月期间安装了这个 RPC。与此同时，其他用于测量的探测器也开始运行。这项研究的数据采集从六月开始使用碳目标。同时，我们识别、修复和更换有问题的探测器和读出电路。从十月份开始，使用质子目标获取数据，并对探测器和时间测量进行校准。我们使用电子-正电子对生成事件来评估 RPC-TOF 系统的时间分辨率，其中粒子以接近光速的速度飞行。结果发现，获得了约 75 ps 的时间分辨率，比 50 ps 的目标稍差。我们目前的目标是通过改进选择命中读出条的算法来获得更好的时间分辨率。明年，我们将获取更多的碳目标数据，进行分析，并编写成论文。

项目成果

The search for the η’ mesic nuclei in the BGOegg experiment

BGOegg 实验中寻找 η’ 中位核

• 发表时间: 2014
• 作者: 下出 敦夫;木村 太郎;Atsuo Shitade;N. Tomida
• 通讯作者: N. Tomida

Large strip RPCs for the LEPS2 TOF system

用于 LEPS2 TOF 系统的大型带状 RPC

• DOI: 10.1016/j.nima.2014.05.102
• 发表时间: 2014
• 期刊: Nucl. Instr. and Meth. A
• 作者: N.Tomida;M.Niiyama;H.Ohnishi;N.Tran;C.-Y.Hsieh;M.-L.Chu;W.-C.Chang and J.-Y.Chen
• 通讯作者: W.-C.Chang and J.-Y.Chen