大強度光子ビームによる核媒質中でのバリオン励起状態の研究

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本研究では、SPring-8のレーザー電子光ビームライン（LEPS2）における大強度のGeV光子ビームを用いて、光－原子核反応により原子核中にΣ(1385)やΛ(1405)、Λ(1520)といったハイペロン励起状態を生成させ、既設の大立体角スペクトロメータに新たに前方中性子検出器を加えて生成と崩壊に関与する粒子を捉え、測定された質量スペクトルを自由空間での質量や崩壊幅と比較して質量獲得機構やハイペロン励起状態と核子との相互作用を調べることを目的とする。令和４年度は令和３年度に完成させた中性子飛行時間（TOF）検出器アレイをLEPS2ソレノイド・スペクトロメータ実験の標準データ収集システムに組み込み、液体水素標的及び液体重水素標的を用いてデータの取得を行った。SPring-8の2022Aユーザータイムにおいて取得されたデータでは、大きな信号がADCに入力された場合にその事象の後、短時間正常なデータが取得できていないことがあることが判明したが、新たに3dBの減衰器をADCの入力直前に挿入し、各シンチレータからの信号波高を最適化するように再度供給電圧を決定することによって、後半の2022Bユーザータイムの実験においてはほぼ問題なくデータが取得できた。実験解析プログラムも順次整備され、タイムプロジェクション・チェンバー（TPC）と側方抵抗版チェンバー（BRPC）のデータによって導出された運動量と飛行時間からK中間子を選択することに成功しており、予備的な結果ではあるが、その欠損質量分布からハイペロン及びその励起状態のスペクトルを得るところまで解析が進展している。