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J-PARC E40実験における$$Sigma^+ p$$散乱事象の解析状況

Analysis status of $$Sigma^+ p$$ scattering events in the J-PARC E40 experiment

七村 拓野; 市川 裕大; 早川 修平; 吉田 純也; 三輪 浩司*; 本多 良太郎*; 赤澤 雄也*; 山本 剛史

Nanamura, Takuya; Ichikawa, Yudai; Hayakawa, Shuhei; Yoshida, Junya; Miwa, Koji*; Honda, Ryotaro*; Akazawa, Yuya*; Yamamoto, Takeshi

核力を理解する上で、核子散乱実験は大きな役割を果たしてきた。核力をストレンジネスを含むバリオン(ハイペロン)に対して拡張した相互作用について調べる上でもハイペロン-核子散乱実験は強力な手段となるが、ハイペロンの寿命が$$10^{-10}$$sと短いことから十分な統計量を得られるような散乱実験は容易ではなかった。J-PARC E40実験はJ-PARCハドロン実験施設K1.8ビームラインにおいて、大強度の$$pi$$中間子ビームを用いたp($$pi$$$$pm$$,K$$^{+}$$)$$Sigma$$$$pm$$反応により$$Sigma$$粒子を大量に生成すること、液体水素標的とそれを囲む検出器システムCATCHを用いて二体反応の力学的再構成を行うことにより、これまで困難であった高統計の$$Sigma p$$散乱データを得ることを目的とした実験である。2019年4月までに$$Sigma^- p$$散乱および予定量のおよそ半分の$$Sigma^+ p$$散乱のデータの取得を行った。本講演では$$Sigma^+ p$$散乱のデータについての解析について述べる。本講演では実験の概要、$$Sigma^+ p$$散乱およびバックグラウンドとなる$$Sigma^+$$の崩壊粒子が関与する反応についての解析状況について紹介するとともに、2020年2月に行われる予定の残りの$$Sigma^+ p$$散乱データの取得に関しても述べる。

Hyperon-nucleon scattering experiment is one of the powerful methods for studying YN interaction. However, it is difficult due to short lifetime of hyperon. $$Sigma N$$ scattering experiments were performed as KEK E251 and KEK E289 in order to measure the differential cross sections. In these experiments, statistics were limited to less than 100 events and differential cross section had too large statistical errors to restrict baryon-baryon interaction models. J-PARC E40 experiment aims for measuring cross sections of $$Sigma p$$ scatterings with high statistics ($$ sim $$10000 events) by overcoming difficulties of hyperon-nucleon scattering experiment. By using high rate ($$sim$$ 19M /spill) $$pi$$ beam and large acceptance spectrometer, we can produce and tag large amount of $$Sigma$$ beam. LH$$_2$$ target and surrounding detector system CATCH enable us to reconstruct reactions from two body kinematics. Our experimental group completed $$Sigma^-$$ data taking and about half of $$Sigma^+$$ data taking by 2019 Apr. Left data taking will be performed in the end of this fiscal year.

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