原子核内におけるベクトル中間子の質量変化に関する系統的研究の展開

原子核矢量介子质量变化系统研究进展

基本信息

批准号：
12J01196
负责人：
川間大介
金额：
$ 2.32万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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 至 2014
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01196/
关键词：
J-PARC ハドロン物理ベクトル中間子 Geant4 FPGA 高運動量ビームライン J-PARC E16 GEM

项目摘要

本年度はJ-PARC E16実験のトリガーレートのシミュレーションおよびトリガー信号中継ボードのファームウェア開発を行った。E16実験はJ-PARCの大強度1次陽子ビームを直接固定標的に当てて原子核内でのφ中間子をはじめとしたベクトル中間子の質量を測定し、ハドロン質量の起源に迫ることが目的の実験である。トリガーレートのシミュレーションは前年度まで開発を行っていたGeant4というソフトウェアを元にしたモンテカルロシミュレーションで、主に標的で生成されたπ中間子起因のバックグラウンドが生成するダミートリガーについてシミュレーションを行った。E16実験ではφ中間子の質量スペクトルを十分な統計で測定する必要があるが、φ中間子の収量は実験のトリガーレート、即ちこのπ中間子起因のバックグラウンドによって決まるのでこの見積もりは非常に重要である。また、この見積もりをφ中間子の収量の見積もりと同時に行うことで予想されるスペクトルの形(主にS/N比)についても考察を行った。ファームウェアの方は前年度から引き続き行っていたもので、FPGAを用いたものである。今年度は実際の信号を用いてファームウェアの挙動を確認し、場合によって修正を加えるという作業を行った。このファームウェアを載せる回路の目的は高レートのトリガー信号を直接受け、それを後段のトリガーロジック作成用の回路に渡すことであるが、高レートな信号を扱っている故に想定外の動作に対して対処が必要である。このような例外処理の場合の動作について実際の信号で確認を行った。また、ファームウェア内のパラメータ(実際はレジスタの値)を制御するソフトウェアの開発も行った。特にチャンネル毎の遅延を調整する回路を作成して導入し、PCからイーサネットを通じて制御できるようにした。

今年，我们模拟了 J-PARC E16 实验的触发率，并开发了触发信号继电器板的固件。 E16实验旨在通过将J-PARC的高强度初级质子束直接引导到固定目标来测量原子核中的矢量介子（包括φ介子）的质量来研究强子质量的起源。触发率模拟是基于前一年开发的Geant4软件的蒙特卡洛模拟，模拟了主要由目标中产生的pi介子引起的背景产生的虚拟触发。在E16实验中，需要对phi介子的质谱进行足够的统计测量，而这种估计极其重要，因为phi介子的产率是由实验的触发率决定的，即由此产生的背景。 π介子。我们还通过与 phi 介子产量的估计同时执行此估计来考虑预期的谱形状（主要是信噪比）。该固件是前一年工作的延续，并使用 FPGA 制作。今年，我们使用实际信号来确认固件的行为，并根据需要进行修改。安装此固件的电路的目的是直接接收高速率触发信号并将其传递给后续电路以创建触发逻辑，但由于它处理高速率信号，因此不可能出现意外行为是必须的。我们使用实际信号确认了此类异常处理的行为。我们还开发了软件来控制固件内的参数（实际上是寄存器值）。特别是，我们创建并引入了一个电路来调整每个通道的延迟，使其可以通过以太网从 PC 进行控制。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Experimental investigation for Mass Modification Effect in Nuclei (J-PARC E16 experiment)

原子核质量改变效应的实验研究（J-PARC E16实验）

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
川間大介
通讯作者：
川間大介

J-PARC E16実験に用いるGEM検出器の中性子耐性テストについて

关于J-PARC E16实验中使用的GEM探测器的中子抵抗测试

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
川間大介
通讯作者：
川間大介

Experimental Investigation for Mass Modification of Vector Mesons at J-PARC

J-PARC 向量介子质量改性实验研究

DOI：
10.7566/jpscp.1.013074
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
D. Kawama; K. Aoki; Y. Aramaki; H. En' yo; H. Hamagaki; J. Kanaya; K. Kanno; A. Kiyomichi; Y. Komatsu; S. Masumoto; Y. Morino; H. Murakami; R. Muto; W.
通讯作者：
W.

Experimental investigation for mass modification of vector mesons (J-PARC E16 experiment)

矢量介子质量修饰的实验研究（J-PARC E16实验）