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論文

A $$Sigma p$$ scattering experiment at J-PARC and the analysis status

中田 祥之*; 長谷川 勝一; 早川 修平*; 細見 健二; 市川 裕大; 今井 憲一; 七村 拓野*; 成木 恵*; 佐甲 博之; 佐藤 進; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 26, p.023024_1 - 023024_5, 2019/11

https://doi.org/10.7566/JPSCP.26.023024

J-PARC E40 aims to measure the differential cross sections of the $$Sigma^{pm}p$$ elastic scatterings and the $$Sigma^-p to Lambda n$$ conversion. A clear peak of $$Sigma^-$$ was observed in a missing mass spectrum of the $$pi^-pto K^+X$$ reaction and recoil protons from the $$pi p$$ elastic scattering were successfully observed in the data taken in the summer 2018. The rest of data taking is coming in the spring 2019.

論文

Observation of $$Xi$$ bound states in the $$^{12}$$C$$(K^-,K^+)X$$ reaction at 1.8 GeV/$$c$$ in J-PARC

永江 知文*; 江川 弘行; 長谷川 勝一; 細見 健二; 市川 裕大; 今井 憲一; 佐甲 博之; 佐藤 進; 杉村 仁志; 谷田 聖; et al.

Proceedings of Science (Internet), 281, p.038_1 - 038_7, 2017/05

https://doi.org/10.22323/1.281.0038

We have carried out a pilot data taking of the J-PARC E05 experiment to search for the bound state peaks of $$^{12}_{Xi}$$Be in the $$^{12}$$C$$(K^-,K^+)X$$ reaction at 1.8 GeV/$$c$$. The measurement was performed at the K1.8 beam line of the J-PARC hadron experimental hall with a typical $$K^-$$ beam intensity of $$6 times 10^5$$ every six seconds. So far the best energy resolution of about 6 MeV FWHM was achieved with the existing SKS spectrometer. With a reasonable statistics, we have succeeded to observe peak structures in the bound region, which seems to suggest that the potential depth of $$Xi$$ would be deeper than 14 MeV estimated in the previous measurements.

論文

Study of the $$overline{K}$$-nucleus interaction by using the $$^{12}$$C(K$$^{-}$$, p) reaction at J-PARC

市川 裕大; 江川 弘行; 長谷川 勝一; 早川 修平; 細見 健二; 今井 憲一; 金原 慎二; 中田 祥之; 佐甲 博之; 佐藤 進; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 13, p.020007_1 - 020007_5, 2017/02

https://doi.org/10.7566/JPSCP.13.020007

これまで反K中間子と原子核の間の相互作用はK中間子原子(K-中間子と原子核の電磁相互作用による束縛状態)のX線を用いて研究が行われてきた。しかし、このK中間子原子のX線測定では理論モデルの種類によって結果が大きく依存するという問題がため、X線測定だけでは相互作用を決定することが困難である。そこで、われわれは$$^{12}$$C(K$$^{-}$$, p)反応におけるエネルギースペクトルを測定し、理論計算と比較する手法を用いて反K中間子と原子核の間の相互作用を決定しようとしている。この手法は既にKEK E548実験で行われているが、実験セットアップ上の問題点が指摘されているため、過去の高エネルギー加速器研究機構での実験では不十分である。そこで、われわれはJ-PARCにおいて再実験を行い、正しく$$^{12}$$C(K$$^{-}$$, p)のスペクトルを取得することに成功した。

論文

Observation of spin-dependent charge symmetry breaking in $$Lambda N$$ interaction; $$gamma$$-ray spectroscopy of $$^4_{Lambda}$$He

山本 剛史*; 長谷川 勝一; 早川 修平; 細見 健二; Hwang, S.; 市川 裕大; 今井 憲一; 金原 慎二; 中田 祥之; 佐甲 博之; et al.

Physical Review Letters, 115(22), p.222501_1 - 222501_5, 2015/11

AA2015-0707.pdf:0.5MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.222501
 被引用回数：67 パーセンタイル：92.61(Physics, Multidisciplinary)

The energy spacing between the spin-doublet bound state of $$^4_{Lambda}$$He$$(1^+,0^+)$$ was determined to be $$1406 pm 2 pm 2$$ keV, by measuring $$gamma$$ rays for the $$1^+ to 0^+$$ transition with a high efficiency germanium detector array in coincidence with the $$^4{rm He}(K^-,pi^-)^4_{Lambda}$$He reaction at J-PARC. In comparison to the corresponding energy spacing in the mirror hypernucleus $$^4_{Lambda}$$H, the present result clearly indicates the existence of charge symmetry breaking (CSB) in $$Lambda N$$ interaction. By combining the energy spacings with the known ground-state binding energies, it is also found that the CSB effect is large in the $$0^+$$ ground state but is vanishingly small in the $$1^+$$ excited state, demonstrating that the $$Lambda N$$ CSB interaction has spin dependence.

口頭

Scattered proton detection system for $$Sigma p$$ scattering experiment with the cylindrical scintillating fiber tracker and BGO calorimeters

中田 祥之; 長谷川 勝一; 早川 修平

no journal, , 

J-PARC K1.8ビームラインにおいてシグマ陽子散乱実験を計画している。本実験では散乱された陽子の飛跡とエネルギーと生成したK中間子の運動量から運動学を計算することで、散乱事象を再構成する手法を用いる。このため、高い散乱事象検出効率を達成するために、散乱された陽子の飛跡とエネルギーを高い精度で測定する必要がある。現在、散乱陽子の飛跡とエネルギーを高精度で測定するための散乱陽子検出システムを開発中であり、この散乱陽子検出システムのテストを2014年秋に80MeV陽子とポリエチレン標的を用いて東北大学サイクロトロンラジオアイソトープセンターで行った。そこで得られた結果についての講演を行う。

口頭

J-PARC E40実験のための円筒型ファイバー飛跡検出器のエネルギー分解能の評価

中田 祥之; 長谷川 勝一; 早川 修平

no journal, , 

J-PARCにおける$$Sigma p$$散乱実験(E40)は$$Sigma p$$散乱微分断面積測定を目的とする実験である。高統計精度の$$Sigma p$$散乱微分断面積情報は、$$s$$クォークまで拡張したバリオン間力の基礎データとして待望されている。本実験では高強度$$pi$$ビームと液体水素($$mathrm{LH_2}$$)標的の$$pi^pm + p rightarrow K^+ + Sigma^pm$$反応の$$Sigma^{pm}$$が散乱体も兼ねる$$mathrm{LH_2}$$標的内で起こす$$Sigma^pm p$$散乱の微分断面積の測定を、散乱陽子検出システム(CATCH)と標的後方のKURAMAスペクトロメータによって行う。CFT(Cylindrical Active fiber Tracker)の8面のうち2面を製作し、BGOカロリメータ20本により性能評価のためのCATCHを作成し、2014年秋に東北大学サイクロトロン・ラジオアイソトープセンターの陽子ビームとポリエチレン($$mathrm{CH_2}$$)薄膜標的による$$pp$$散乱と$$pmathrm{C}$$散乱実験を行った。

口頭

J-PARC E40実験のための3次元マトリックストリガロジックの開発

中田 祥之; 長谷川 勝一

no journal, , 

J-PARC E40実験はJ-PARCで計画されているシグマ陽子散乱実験である。本実験は$$10^7$$Hzの高強度ビームを使用し、$$Sigma p$$散乱微分断面積の高統計精度測定を目指している。高強度ビームに起因する膨大なバックグラウンド事象をデータ収集段階で抑制し、注目する反応のデータを取り逃がしなく収集することが、高統計精度達成において非常に重要である。マグネット前後の三つのホドスコープ型検出器(SFT, CH, TOF)において$$pi K^+$$反応の生成$$K$$によるヒットパターンに一定の傾向が現れるので、カウンターにおけるヒット位置の組み合わせにゲートをかけることで、バックグラウンド事象を抑制でき$$Sigma$$生成事象データ収集の効率化が見込める。現在、検出器からの信号を専用モジュールに入力しFPGAで処理することで数$$mu$$sで動作するファームウェアが開発済みである。このファームウェアは、三つのカウンターの信号をそれぞれRAMに記録し、あらかじめ用意された許されるヒットパターンのテーブル(LUT)とRAMに記録されたヒットパターンを照合することで注目する反応であるか否かの判定を下す。この手法では三つのカウンターのヒットパターン数だけLUTを参照するため高速動作が不可能であった。そこで本研究では、FPGA内に許されるヒットの組み合わせ数と同数のANDゲートを設けることで、判定を下す手法を用いるFPGAファームウェアを開発し、既存のモジュールに実装することで10倍速い動作を目指す。本講演ではその3次元マトリックストリガロジックの開発状況、主に開発中のファームウェアのANDゲート数が増加したときの判定時間の変化について報告する。

口頭

J-PARC E40実験のための粒子飛行情報を用いるトリガーシステムの開発

中田 祥之; 長谷川 勝一

no journal, , 

J-PARCにおいて高統計シグマ陽子散乱実験(J-PARC E40)を計画している。本実験では、$$10^{7}$$Hzの高強度$$pi$$ビームを使用する。$$pi p to K Sigma$$反応シグナルを含むカウンターの膨大なヒット情報からバックグラウンドをトリガレベルで棄却できることがデータ収集の効率化において肝要である。我々は電磁石前後のカウンターのヒット情報を複合的に用いるトリガーシステムを開発しており、本講演ではその開発状況について報告する。

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