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論文

Study of $$Y^*$$ in nuclei through C$$(K^-, pi^+)X$$ spectrum at 1.8 GeV/$$c$$ in the J-PARC E05 experiment

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

JPS Conference Proceedings (Internet), 26, p.023014_1 - 023014_4, 2019/11

We measured the $$(K^-,pi^+)$$ reaction spectra at 1.8 GeV/$$c$$ for the graphite and the polyethylene targets in the J-PARC E05 pilot experiment. By comparing the spectra for these two targets, it was found that $$Sigma^{*-}(1385)$$ in the $$^{11}$$B nucleus is quite broadened. Furthermore, we also compared broadness of $$Sigma^{*-}(1385)$$ with $$K^*(892)$$ obtained in the $$(K^-,p)$$ spectrum. $$Sigma^{*-}(1385)$$ seems to be much more broadened in nuclei than $$K^*(892)$$. We gave a possible interpretation, which is related to compositeness of decuplet baryons, for this situation.

論文

Missing-mass spectroscopy with the $$^6$$Li$$(pi^-,K^+)X$$ reaction to search for $$^6_Lambda$$H

本多 良太郎*; 長谷川 勝一; 早川 修平; 細見 健二; 市川 裕大; 今井 憲一; 永宮 正治; 佐甲 博之; 佐藤 進; 杉村 仁志; et al.

Physical Review C, 96(1), p.014005_1 - 014005_23, 2017/07

AA2017-0465.pdf:1.08MB

 被引用回数:8 パーセンタイル:22.86(Physics, Nuclear)

We searched for the bound state of the neutron-rich $$Lambda$$-hypernucleus $$^6_Lambda$$H, using the $$^6$$Li$$(pi^-,K^+)X$$ double charge-exchange reaction at a $$pi^-$$ beam momentum of 1.2 GeV/$$c$$ at J-PARC. A total of $$1.4 times 10^{12}$$ $$pi^-$$ was driven onto a $$^6$$Li target of 3.5 g/cm$$^2$$ thickness. No event was observed below the bound threshold, i.e., the mass of $$^4_Lambda$$H+$$2n$$, in the missing-mass spectrum of the $$^6$$Li$$(pi^-,K^+)X$$ reaction in the $$2^{circ} < theta_{pi K} <20^{circ}$$ angular range. Furthermore, no event was found up to 2.8 MeV/c$$^2$$ above the bound threshold.

論文

A Beam position fiber counter with scintillation fibers and multi-pixel photon counter for high intensity beam operation

本田 良太郎*; 三輪 浩司*; 松本 祐樹*; 千賀 信幸*; 長谷川 勝一; 今井 憲一

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 787, p.157 - 160, 2015/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:85.53(Instruments & Instrumentation)

J-PARCハドロン実験施設におけるシンチレーションファイバーと多ピクセル光検出器を用いたビーム一検出器を開発した。この検出器はJ-PARC K1.8ビームラインにおいてビーム運動量の測定に使用されている。またE40実験における10MHzの粒子測定に使用できるようにも設計されている。ビーム運動量の測定におけるバックグランドを抑制するために、0.8nsの時間分解能と200$$mu$$mの位置分解能が同時に要求される。この二つを満たすために直径1mmのシンチレーションファイバーを320本用いた構成を採用し、各ファイバーをMPPCで一本ずつ読み出す構成にした。本装置用に、フランスOmega社によって開発されたMPPC用ASIC、EASIROCを採用し、FPGA(SPARTAN6)を用いた制御、読出装置を開発しコントロールされている。実際のビームを用いた結果、1.68nsの時間分解能と190$$mu$$mの位置分解能を得た。

論文

Development of a tracking detector system with multichannel scintillation fibers and PPD

本多 良太郎; Callier, S.*; 長谷川 勝一; 家入 正治*; 松本 祐樹*; 三輪 浩司*; 中村 勇*; Raux, L.*; De La Taille, C.*; 田中 真伸*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 695, p.206 - 209, 2012/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:68.08(Instruments & Instrumentation)

ハイペロン-核子散乱実験はハイペロンが短寿命であることから実験が非常に困難であり、依然として統計が改善されていない。そこでわれわれはJ-PARCにおいて高統計な$$Sigma$$p散乱実験を計画しており、そのためには多チャンネルシンチレーションファイバーとMPPCを用いた飛跡検出器、Fiber Trackerの開発が不可欠である。現在われわれは試作検出器と試作読み出し回路の開発と試験を終えた。試作検出器に関しては陽子ビームを用いた試験実験を行い、エネルギー分解能15%と言う結果を得、改善の余地があることがわかると同時に、断面積を測定する検出器として十分な性能を有することを確認した。また、MPPC用の読み出しASICであるEASIROCとSiTCPを用いた試作読み出し回路を開発し、ネットワークを通じたASICの制御方を確立した。また読み出し速度14kHzを達成し本実験での目標転送速度を達成した。

口頭

Experimental investigation of baryon-baryon interaction through $$Sigma$$p scattering at J-PARC

本多 良太郎; 今井 憲一

no journal, , 

核力は強い相互作用の現れであるためクォーク間相互作用を考慮するのが自然であり、クォークパウリ効果は核力の近距離部分における非常に強い斥力の起源の一つであると考えられている。しかしながら、その効果を実験的に観測した例は存在しない。$$Sigma^{+}$$p散乱はクォークパウリ効果に対する非常に良いプローブであり、過去にもKEK PSで実験が行われてきたもののハイペロンは短時間で崩壊してしまうため散乱実験が非常に困難であり、依然として統計量が不足している。E40実験ではJ-PARCの大強度ビームと新しい飛跡検出器Scintillation fiber trackerの開発によって散乱微分断面積の統計量を改善し、$$Sigma^{+}$$p散乱の$${}^{3}S_{1}$$成分の位相差を20%の統計精度で測定することで理論モデルに対して非常に強い制限を与える。本会議ではE40から明らかになる物理、新しい実験手法、これまでの開発状況の報告を行い、最後にJ-PARCの復興状況に関して述べる。

口頭

J-PARCにおけるHダイバリオン探索のためのスペクトロメータの設計

佐甲 博之; 今井 憲一; 佐藤 進; 杉村 仁志; 市川 裕大; 長谷川 勝一; 白鳥 昂太郎; 木内 隆太*; 本多 良太郎

no journal, , 

最新の格子QCD計算はHダイバリオンに対応するバリオン間ポテンシャルが短距離において引力になり、Hは弱い束縛状態か共鳴状態であると予想する。一方KEK-E224, E522実験は($$K^{-}$$,$$K^{+}$$)反応で$$LambdaLambda$$不変質量分布の閾値付近にピークを観測しHの存在可能性を示したが発見には至っていない。そこでわれわれはJ-PARCにおいて$$10^{6}$$ HzのKビームを用いて統計と質量分解能を向上したH探索実験(P-42)を提案した。この実験では高レートGEM-TPCを中心とした双極子磁場スペクトロメータによってHの崩壊で生成した2個の陽子と2個の$$pi^{-}$$を再構成する。

口頭

多チャンネルMPPC読み出し用ASIC, EASIROCを用いた試験ボードの開発とその性能評価

本多 良太郎; 今井 憲一

no journal, , 

J-PARC K1.8ビームライン及びJ-PARC E40実験では、シンチレーションファイバーと小型光半導体検出器(MPPC)から構成されるFiber trackerという検出器を使用する。この検出器ではファイバーごとにMPPCで読みだすために、計5,000チャンネル程のMPPCが必要となる。そこでわれわれは大量のMPPCを読み出すために、フランスのOmega/IN2P3で開発されたMPPC用のASICであるEASIROCを用いて、多チャンネルMPPC用の読み出し回路の開発を行っている。まず、開発の第一段階として評価ボードを作成し性能評価を行った。この回路ではFPGAでEASIROCとADCを制御し、SiTCPを介してネットワーク経由でボード全体の制御とデータの送信を行う。また、FPGA内部にMulti-hit TDCを作成し、このボード一枚でMPPCのゲイン調整や増幅からA/D変換、DAQへのデータ転送すべてを行うことができる。評価ボードを用いた試験の結果、アナログ測定に対してS/N比が6$$sigma$$、包括的なタイミングジッターが150ps($$sigma$$)、データ転送速度が14kHzと十分な性能を有することが確認できた。

口頭

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

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

no journal, , 

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Σ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。

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