Towards the heavy-ion program at J-PARC

J-PARCにおける重イオンプログラムに向けて

佐甲 博之   ; 中條 達也*; 郡司 卓*; 原田 寛之  ; 今井 憲一; 金田 雅司*; 金正 倫計  ; Liu, Y.*; 永宮 正治; 西尾 勝久   ; 小沢 恭一郎*; Saha, P. K.   ; 坂口 貴男*; 佐藤 進  ; 田村 潤  

Sako, Hiroyuki; Chujo, Tatsuya*; Gunji, Taku*; Harada, Hiroyuki; Imai, Kenichi; Kaneta, Masashi*; Kinsho, Michikazu; Liu, Y.*; Nagamiya, Shoji; Nishio, Katsuhisa; Ozawa, Kyoichiro*; Saha, P. K.; Sakaguchi, Takao*; Sato, Susumu; Tamura, Jun

J-PARCで将来計画として重イオンプログラムが議論されている。計画の主目的はウラン等の核子当たりのエネルギー約10GeVの重イオンビームを用いた高バリオン密度におけるQCD相図の探索である。特に電子,ミュオンの研究、多重ストレンジ粒子やチャーム粒子等の希粒子の探索に重点を置く。重イオンの加速機構として、新重イオン線形加速器とブースターリングを既存の3GeV RCSシンクロトロンや30GeVメインシンクロトロンと組み合わせる設計を議論している。重イオン計画の概要と、加速機構の設計、物理の目的と実験装置の概念設計について報告する。

Recently, a heavy-ion program as a future J-PARC project has been discussed. The main goals of the program are to explore the QCD phase diagram at highbaryon density with heavy ions up to uranium at the beam energies of around 10A GeV. We are planning to focus on the electron and muon measurements and rare probe search such asmulti-strangeness and charmed hadrons with high beam rates at J-PARC. A heavy-ionacceleration scheme has been considered with a new heavy-ion linac and a new booster ring, with the existing 3-GeV Rapid-Cycling Synchrotron, and the 30-GeV Main Ring synchrotron. An overview of the heavy-ion program and accelerator design, as well as physics goals and conceptual design of the experiments are presented.