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論文

Results of $$bar{K}NN$$ search via the $$(K^-, n)$$ reaction at J-PARC

山我 拓巳*; 橋本 直; 谷田 聖; 他66名*

JPS Conference Proceedings (Internet), 26, p.023008_1 - 023008_6, 2019/11

There is a long-standing argument of the existence of kaonic nucleus, which is a bound state of anti-kaon and nucleus. Theoretically, its existence is strongly supported, however its binding energy and width have not been established yet. It is strongly desired to have an experiment to investigate the simplest kaonic nucleus, so-called $$K^-pp$$ bound state. We performed an experiment to search for $$K^-pp$$ via the in-flight $$(K^-, n)$$ reaction at J-PARC. By studying $$Lambda p$$ invariant mass spectrum in the $$Lambda pn$$ final state and its dependence on momentum transfer of $$K^{-}N to bar{K}N$$, we observed a resonant state located below $$M_{K^{-}pp}$$. The mass and width of this resonant state are $$2324 pm 3(textit{stat}.)_{-3}^{+6}(textit{syst}.)$$ MeV/$$c^2$$, and $$115 pm 7(textit{stat}.)_{-20}^{+10}(textit{syst}.)$$ MeV, respectively, which can be naturally interpreted as a theoretically predicted $$K^-pp$$ bound state.

論文

$$Lambda(1405)$$ spectroscopy via the in-flight $$d(K^-, n)$$ reaction at the J-PARC K1.8BR

川崎 新吾*; 橋本 直; 谷田 聖; 他72名*

JPS Conference Proceedings (Internet), 26, p.022009_1 - 022009_5, 2019/11

The spectral shape of the $$Lambda(1405)$$ baryon was measured via the in-flight $$d(K^-, n)$$ reaction at the J-PARC K1.8BR beam-line (J-PARC E31). The second E31 physics run was carried out in January and February, 2018. Approximately $$3.9 times 10^{10}$$ kaons were irradiated on the deuteron target. The missing mass spectrum for the $$d(K^-, n)$$ where the residual final-state particles were $$Sigma^0$$ and $$pi^0$$ ($$d(K^-, n)$$"$$Sigma^0pi^0$$" spectrum) was measured for the first time.

論文

Spectroscopic study of the $$Lambda$$(1405) resonance via the $$d(K^-, n)$$ reaction at J-PARC

浅野 秀光*; 橋本 直; 谷田 聖; 他72名*

AIP Conference Proceedings 2130, p.040018_1 - 040018_6, 2019/07

The structure of the $$Lambda(1405)$$ hyperon is an important and long-standing issue related to the $$bar{K}$$-nucleus interaction. The J-PARC E31 experiment has been performed to investigate the $$Lambda(1405)$$ spectrum shape. Because it is hard to form the $$Lambda(1405)$$ directly by a $$bar{K}N$$ scattering in free space, E31 uses the $$d(K^-, n)$$ reaction with an incident kaon momentum of 1 GeV/$$c$$. We will identify three final states - $$Sigma^-pi^+$$, $$Sigma^+pi^-$$, $$Sigma^0pi^0$$ so that the isospin structure of hyperon resonance states produced can be decomposed. The first physics run of the E31 experiment was performed in 2016. To enhance the statistics of the data set, we have performed the second physics run in the beginning of 2018. During the second run of E31, around $$3.9 times 10^{10}$$ kaons impacted on the deuteron target.

論文

"$$K^-pp$$", a $$bar K$$-meson nuclear bound state, observed in $$^3$$He($$K^-,Lambda p)n$$ reactions

橋本 直; 谷田 聖; 他67名*

Physics Letters B, 789, p.620 - 625, 2019/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:1.92(Astronomy & Astrophysics)

$$^{3}{rm He}(K^-, , Lambda p)n$$における$$Lambda p$$不変質量分布において$$m_K + 2m_p$$、つまり$$K^-$$が2つの陽子に束縛する質量閾値以下に顕著なピークを観測した。$$q$$ = 350$$sim$$650MeV/$$c$$という比較的大きな運動量移行領域を選ぶことで、準弾性散乱($$overline{K}N rightarrow overline{K}N$$)に続いて残りの2各紙に吸収される反応($$overline{K}NN rightarrow Lambda N$$)をはっきり分離することができる。観測したピークの単純なフィットによってBreit-Wignerポール位置$$B_{rm {it Kpp}} = 47 pm 3 , (stat.) ,^{+3}_{-6},(sys.)$$ MeV、幅$$Gamma_{rm {it Kpp}} = 115 pm 7 , (stat.),^{+10}_{-20} ,(sys.)$$ MeV、そして$$S$$波ガウス形状因子パラメータ$$Q_{rm {it Kpp}} = 381 pm 14 , (stat.),^{+57}_{-0} ,(sys.)$$MeV/$$c$$という値が"$$K^-pp$$"というストレンジネスを含む新しい原子核束縛システムについて得られた。

論文

Observation of a Be double-Lambda hypernucleus in the J-PARC E07 experiment

江川 弘行; 足利 沙希子; 長谷川 勝一; 橋本 直; 早川 修平; 細見 健二; 市川 裕大; 今井 憲一; 金原 慎二*; 七村 拓野; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2019(2), p.021D02_1 - 021D02_11, 2019/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Multidisciplinary)

A double-$$Lambda$$ hypernucleus, $${}_{LambdaLambda}mathrm{Be}$$, was observed by the J-PARC E07 collaborationin nuclear emulsions tagged by the $$(K^{-},K^{+})$$ reaction. This event was interpreted as a production and decay of $$ {}_{LambdaLambda}^{;10}mathrm{Be}$$,$${}_{LambdaLambda}^{;11}mathrm{Be}$$, or $${}_{LambdaLambda}^{;12}mathrm{Be}^{*}$$ via $$Xi^{-}$$ capture in $${}^{16}mathrm{O}$$.By assuming the capture in the atomic 3D state, the binding energy of two $$Lambda$$ hyperons$$,$$($$B_{LambdaLambda}$$)of these double-$$Lambda$$ hypernuclei are obtained to be$$15.05 pm 0.11,mathrm{MeV}$$, $$19.07 pm 0.11,mathrm{MeV}$$, and $$13.68 pm 0.11,mathrm{MeV}$$, respectively. Based on the kinematic fitting, $${}_{LambdaLambda}^{;11}mathrm{Be}$$ is the most likely explanation for the observed event.

論文

Kaonic-atom X-ray spectroscopy with superconducting microcalorimeters

橋本 直; 谷田 聖; 他45名*

JPS Conference Proceedings (Internet), 17, p.072001_1 - 072001_4, 2017/07

We will measure kaonic helium X-rays using transition-edge-sensor microcalorimeters, TES, in the JPARC hadron experimental facility. To demonstrate the feasibility of the experiment, we performed a measurement of pionic carbon X-rays at PSI, where an excellent FWHM energy resolution of 7 eV at 6.4 keV was achieved. We also evaluated the expected TES performance in the kaon beam at J-PARC. The simulation results show that the TES spectrometer would work with a good energy resolution, and clear peaks of kaonic helium X-rays would be observed on a reasonably suppressed background.

論文

Spectroscopic study of hyperon resonance below $$bar{K}N$$ threshold via the $$d(K^-,n)$$ reaction

井上 謙太郎*; 橋本 直; 谷田 聖; 他69名*

JPS Conference Proceedings (Internet), 17, p.072003_1 - 072003_4, 2017/07

We have taken the data of the $$(K^-,n)$$ reaction on the $$D_2$$ target in May, 2015. In this reaction, it is expected that the $$K^-$$ kicks a neutron and produces the $$Lambda(1405)$$ in a backward angle. We identify the final state of $$K^- d to npi^+pi^-n$$ by detecting the forward neutron, $$pi^+$$ and $$pi^-$$ and obtain the $$d(K^-,n)pi^{mp}Sigma^{pm}$$ spectrum excluded $$K^0$$ and forward-going $$Sigma$$ productions. We observed few hundred events in the region below the $$bar{K}N$$ threshold.

論文

Beamline test of a transition-edge-sensor spectrometer in preparation for kaonic-atom measurements

橋本 直*; 谷田 聖; 他49名*

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 27(4), p.2100905_1 - 2100905_5, 2017/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:41.84(Engineering, Electrical & Electronic)

We are developing a new technique to apply transition-edge sensors (TESs) to X-ray spectroscopy of exotic atoms, especially of kaonic atoms. To demonstrate the feasibility of this pioneering project, performance of a TES-based X-ray detector was evaluated in pion- and kaon-beam environments at particle accelerators. We successfully observed X-rays from pionic-carbon atoms with a resolution as good as 7 eV FWHM at 6 keV. Also at a kaon beamline, we confirmed that the TES spectrometer will be able to achieve our resolution goal, 6 eV, in our first scientific campaign to measure X-rays from kaonic-helium atoms.

論文

Spectroscopic experiment of $$Lambda(1405)$$ via the in-flight $$d(K^-, n)$$ reaction at J-PARC K1.8BR

川崎 新吾*; 橋本 直*; 谷田 聖; 他59名*

JPS Conference Proceedings (Internet), 13, p.020018_1 - 020018_5, 2017/02

Experimental investigation of $$Lambda(1405)$$ via the in-flight $$d(K^-, n)$$ reaction is being performed at the J-PARC K1.8BR beam-line (J-PARC E31). The first E31 physics run was carried out in June, 2016. About $$2.7 times 10^{10}$$ kaons were irradiated on the deuteron target. The missing mass spectra of the $$d(K^-, n)$$"$$Sigma^{ mp }pi^{pm}$$" reactions were measured. The difference between the two spectra was observed clearly, which tells us the existence of the interference term between the isospin $$I$$ = 0 and 1 amplitudes. The missing mass spectrum of the $$d(K^-, p)$$"$$Sigma^0pi^-$$" reaction was also measured, which gives the information on the $$I$$ =1 amplitude. The identification of the $$d(K^-, n)$$"$$Sigma^0pi^0$$" reaction seems successful.

論文

Search for the deeply bound $$K^- pp$$ state from the semi-inclusive forward-neutron spectrum in the in-flight $$K^-$$ reaction on helium-3

橋本 直*; 谷田 聖; J-PARC E15 Collaboration*; 他65名*

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2015(6), p.061D01_1 - 061D01_11, 2015/06

AA2015-0706.pdf:0.81MB

 被引用回数:29 パーセンタイル:11.18(Physics, Multidisciplinary)

An experiment to search for the $$K^-pp$$ bound state was performed via the in-flight $$^3{rm He}(K^-,n)$$ reaction using $$5.3 times 10^9$$ kaons at 1 GeV/$$c$$ at the J-PARC hadron experimental facility. In the semi-inclusive neutron missing-mass spectrum at $$theta^{rm lab}_n=0^{circ}$$, no significant peak was observed in the region corresponding to $$K^- pp$$ binding energy larger than 80 MeV, where a bump structure has been reported in the $$Lambda p$$ final state in different reactions. Assuming the state to be isotropically decaying into $$Lambda p$$, mass-dependent upper limits on the production cross section were determined to be 30-180, 70-250, and 100-270 $$mu$$b/sr, for the natural widths of 20, 60, and 100 MeV, respectively, at 95% confidence level.

論文

J-PARC 3-50BTラインにおける光学系の調整

原田 寛之; 明午 伸一郎; 白形 政司*; 佐藤 洋一*; 田村 文彦; 手島 昌己*; 橋本 義徳*; 五十嵐 進*; 小関 忠

Proceedings of 10th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.39 - 43, 2014/06

J-PARC 3-50BTは、速い繰り返しのシンクロトロン(3GeV RCS)から出射されたビームを遅い繰り返しのシンクロトロン(MR)に輸送するビームラインである。空間電荷効果などビームのエミッタンスやハローを増加させる複合的な要因は、大強度の陽子ビームでは強度が増加するにつれて、非線形に増加する。加えて、MRの物理アパーチャは81$$pi$$mm mradであり、RCSの486$$pi$$mm mradと比較して小さい。そのため、一般的なビーム輸送ラインの役割とは異なり、3-50BTではコリメータエリアを要し、ビームを所定のエミッタンスまで削る機能を有する。加速器を安定に運転するためには、3-50BTのコリメータ性能を十分に発揮に発揮させることが不可欠であり、そのためには3-50BTでの光学系を把握並びに調整する必要がある。本講演では、3-50BTにおける光学系の測定手法を紹介し、測定結果と計算モデルに基づいた調整結果を報告する。

論文

Beam injection tuning of the J-PARC main ring

Wei, G.; 小関 忠*; 五十嵐 進*; 冨澤 正人*; 高野 淳平*; 石井 恒次*; 白形 政司*; Fan, K.*; 畠山 衆一郎; 魚田 雅彦*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.3915 - 3917, 2010/05

The beam commissioning of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) MR (Main Ring) was started from May 2008 and is in progress. As usual, injection tuning is in the first stage and strongly related to other tuning items. Starting with design schemes, making adjustment due to leakage field influence from injection septum, doing envelope matching considering dilution of beam profile in Main Ring are reported in this papers.

報告書

瑞浪超深地層研究所におけるグラウチング効果に関する研究(受託研究)

河村 秀紀*; 安藤 賢一*; 納多 勝*; 田中 達也*; 松田 武*; 藤井 治彦*; 橋本 秀爾*; 上田 正*; 松井 裕哉; 竹内 真司; et al.

JAEA-Technology 2009-081, 182 Pages, 2010/03

JAEA-Technology-2009-081.pdf:28.89MB

グラウチングは、地下構造物の施工において湧水を抑制するうえで重要な技術である。一方、地層処分の観点からは、グラウチングに使用されるセメント材料が人工バリアの性能に影響を及ぼす可能性を避けるために、グラウチングの効果やその浸透範囲を定量的に把握する必要がある。このような観点から、経済産業省資源エネルギー庁からの研究受託の一環として、瑞浪超深地層研究所の深度200mレベルに掘削した避難所周辺を対象とし、グラウチングの効果に関する研究を実施した。本研究では、プレグラウチング後に掘削した避難所から計10本のボーリング孔を掘削し各種調査を行うとともに、その結果を総合的に評価し水理地質構造モデルの構築及び地下水流動解析を実施し、グラウト材の浸透範囲やその効果を定量的に検討した。その結果、既存のグラウチング手法は結晶質岩の大量湧水抑制対策として十分な効果を発揮していることを確認するとともに、グラウチングにより1オーダー以上の透水性の低減があったと推定された。

論文

A New measurement of the astrophysical $$^8$$Li(d,t)$$^7$$Li reaction

橋本 尚志; 石山 博恒*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; 宮武 宇也; Jeong, S.-C.*; 田中 雅彦*; 吉川 宣治*; 野村 亨*; et al.

Physics Letters B, 674(4-5), p.276 - 280, 2009/04

 被引用回数:6 パーセンタイル:53.32(Astronomy & Astrophysics)

$$^8$$Li(d,t)$$^7$$Li反応の反応断面積を重心系で1.2から0.3MeVのエネルギーで7点直接測定した。これらのエネルギーは1$$sim$$3$$times$$10$$^9$$Kのガモフピーク領域をカバーする。重心系で0.8MeVのエネルギーで断面積の増大が観測され、これは複合核である$$^{10}$$Beの22.4MeVの励起状態の寄与によると考えられる。また、この寄与によって天体核反応率は1$$times$$10$$^9$$Kで従来用いられていた値よりも1桁大きいことが明らかとなった。

論文

A New measurement of the astrophysical $$^8$$Li($$alpha$$, n)$$^{11}$$B reaction

石山 博恒*; 橋本 尚志; 石川 智子*; 渡辺 裕*; Das, S. K.*; 宮武 宇也; 溝井 浩*; 福田 共和*; 田中 雅彦*; 渕 好秀*; et al.

Physics Letters B, 640(3), p.82 - 85, 2006/09

 被引用回数:31 パーセンタイル:13.63(Astronomy & Astrophysics)

終状態を抑えながら、$$^{8}$$Li($$alpha$$,n)$$^{11}$$B反応の励起関数をE$$_{rm{cm}}$$=0.7-2.6MeVの領域で測定した。従来よりも高統計で得られた結果は、E$$_{rm{cm}}le$$1.5MeVで、以前の測定データと二倍以上小さな断面積を示した。E$$_{rm{cm}}$$=0.85MeV近傍に共鳴ピークを観測した。

論文

A New measurement of the $$^8$$Li($$alpha$$,n)$$^{11}$$B reaction for astrophysical interest

Das, S. K.*; 福田 共和*; 溝井 浩*; 石山 博恒*; 宮武 宇也*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 田中 雅彦*; 吉川 宣治*; Jeong, S.-C.*; et al.

AIP Conference Proceedings 847, p.374 - 376, 2006/07

軽い中性子過剰核を含む($$alpha$$,n)反応は速い中性子捕獲過程やビッグバン元素合成中で重要な役割を担う。特に$$^8$$Li($$alpha$$,n)$$^{11}$$B反応は安定核の存在しない質量数8のギャップを越えて重い元素を生成する反応の一つとして注目を集めている。今回、$$^8$$Li($$alpha$$,n)$$^{11}$$B 反応の重心系で0.45-1.75MeVのエネルギー領域での直接測定を行った。このエネルギー領域は1$$times$$10$$^9$$Kでのガモフピークに相当する。$$^8$$Liビームは$$^9$$Be($$^7$$Li,$$^8$$Li)反応を用いて生成し、反跳核質量分析器(RMS)を用いて一次ビームや同時に生成される核種とわけた。検出器系はビーム飛行時間測定装置,Multiple-Sampling and Tracking Proportional Chamber(MSTPC)と中性子検出器からなる。ビームの飛行時間で$$^8$$Liビームのエネルギーをイベントごとに決定した後、MSTPCに直接打ち込む。MSTPC内にはHe+CO$$_2$$(10$$%$$)の混合ガスが140torrの圧力で封入されており、このガスは検出器ガスとターゲットの両方の役割を果たす。反応で放出された中性子はMSTPCの周りを取り囲んだ中性子検出器で検出される。MSTPC内で反応が起こった場合、エネルギー損失シグナルの急激な変化が測定され、反応位置とエネルギーを決定できる。中性子検出器からの情報を加えて、反応の運動学的条件を満たすものを本物のイベントとした。本実験の結果はわれわれのグループが過去に測定した結果とエネルギーの重なる範囲で一致した。本講演では得られた実験結果について報告する。

論文

${it S}$$$_{e}$$-scaling of lattice parameter change in high ion-velocity region (${it v}$ $$geq$$ 2.6$$times$$10$$^{9}$$ cm/s) in ion-irradiated EuBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{y}$$

石川 法人; 岩瀬 彰宏; 知見 康弘; 道上 修*; 若菜 裕紀*; 橋本 健男*; 神原 正*; M$"u$ller, C.*; Neumann, R.*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 193(1-4), p.278 - 282, 2002/06

 被引用回数:7 パーセンタイル:52.84

広い範囲のエネルギー(80MeV-3.84GeV)の重イオンを酸化物超伝導体EuBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$O$$_{y}$$に照射し、電子励起効果による格子定数変化を測定した。その結果、高速イオン速度のときにのみ、照射による格子定数変化は、電子的阻止能の4乗則に従い、低速になると、その法則からずれてくることがわかった。さらに、初期イオン化率を用いて解析すると、そのずれが解消され、全てのイオン速度において初期イオン化率のみに依存する、いわゆるクーロン爆発モデルを示唆する振る舞いが観測された。

報告書

高レベル廃棄物地層処分システムの設計研究, IV; 概要報告書, 昭和58年度

荒 弘重*; 福光 健二*; 飯塚 友之助*; 石井 卓*; 泉谷 泰志*; 今津 雅紀*; 櫨田 吉造*; 長谷川 誠*; 前田 政也*; 矢部 幸男*; et al.

PNC-TJ199 84-04VOL1, 20 Pages, 1984/03

PNC-TJ199-84-04VOL1.pdf:0.88MB

地層処分場の処分ピットの間隔は小さいことが経済性や施設規模の面から望ましいが,固化体は発熱体なので許容上限岩盤温度に見合う間隔を設けなければならない。冷却貯蔵期間・埋設密度・岩盤熱物性が異なる場合について軸対象熱伝導解析と3次元熱伝導解析を行なって,許容上限岩盤温度を100$$^{circ}C$$とした場合の処分ピット間隔を次のように得た。・固化後30年貯蔵した後に埋設する場合:ピット間隔8$$sim$$4m・固化後100年以上貯蔵した後に埋設する場合:ピット間隔2mさらに,施設のスケールファクター(1万本,2万本,4万本),岩盤の種類(硬岩,軟岩),冷却貯蔵期間(30年,100年,500年)を変えた中から6案の処分しせつ設計し,コストを概算した結果,固体化1本当りの処分コストは3600万本/本(貯蔵期間100年以上,硬岩の場合)から8000万円/本(貯蔵期間30年以上,軟岩の場合)と推定された。また,岩盤内空洞の地震時の被災例,観測例および安定性に対する解析的研究例について文献調査した結果,良好な岩盤に堀削した空洞の耐震性の高さが明らかとなった。なお,昭和55年$$sim$$58年度の研究開発成果について総括し,報告書は2分冊に分けて作成した。

口頭

Study of astrophysical ($$alpha$$,n) reactions on light neutron-rich nuclei using low-energy radioactive nuclear beams

橋本 尚志; 光岡 真一; 市川 進一; 池添 博; 宮武 宇也; 石山 博恒*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; 田中 雅彦*; et al.

no journal, , 

軽い中性子過剰核を含む($$alpha$$,n)反応は超新星爆発中の早い中性子捕獲反応の前段階で形成されるホットバブルのような中性子過剰な環境において重要な役割を果たす。これらの反応の系統的な測定を日本原子力研究開発機構のタンデム加速器施設を用いて行った。既に$$^8$$Li($$alpha$$,n)$$^{11}$$B, $$^{12}$$B($$alpha$$,n)$$^{15}$$N, $$^{16}$$N($$alpha$$,n)$$^{19}$$F反応については測定を終了しており、解析を行っている。不安定核ビームは核子移行反応によって生成し、反跳核生成分離装置を用いて一次ビームと分離する。生成されたビームはMultiple-Sampling and Tracking Proportional Chamber(MSTPC)に直接打ち込まれる。反応によって放出される中性子は周りを取り囲んだ中性子検出器によって検出される。本測定の特徴は一度の測定で広いエネルギー領域を高効率で測定できることである。$$^8$$Li($$alpha$$,n)$$^{11}$$Bは0.4-1.7MeVと0.7-2.6MeVのエネルギー領域に分けて2回の測定を行っている。本講演では0.7-2.6MeVのエネルギー領域について報告する。$$^{12}$$B($$alpha$$,n)$$^{15}$$N, $$^{16}$$N($$alpha$$,n)$$^{19}$$F反応については重心系でそれぞれ1.3-3.7MeV, 1.3-4.7MeVのエネルギー領域での測定が終了しており、現在までに得られた結果について報告する。

口頭

TCAを用いた炉物理教育研修実験

須崎 武則; 村上 清信; 小室 雄一; 頼経 勉; 大内 忠; 橋本 政男*

no journal, , 

軽水臨界実験装置TCAを用いて実施している教育研修実験として、臨界近接、ロッシ-$$alpha$$実験,中性子束分布測定,吸収体反応度分布測定を中心に典型的な実験結果を提示し、その炉物理上の意義を考察することにより、ゼロ出力炉としての臨界実験装置による研修の重要性を指摘する。

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