Research and elucidation of the origin of particle production in the very forward region of RHIC polarized proton collisions

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RHIC偏極陽子衝突による超前方領域での粒子生成の起源の研究・解明を目標とし、新たなカロリメータ検出器を開発・建設しRHICでの実験を行い、新たな測定を行うことにより目標を達成する。新たなカロリメータ検出器のためのシリコン検出器の開発を進めている。プロトタイプ検出器の製作と、そのテスト、評価を実験室及び東北大ELPH施設やCERN-PSおよびSPS加速器でのテストビーム、理研小型中性子照射施設での放射線耐性テストを進めた結果、実際の検出器に用いるシリコン検出器の技術の選択がほぼ終了し、次の段階の検出器の製作を開始する目途が立った。テストの結果は学会や研究会、国際会議で発表され専門家の評価を得て、さらに共同実験グループ内でのレビューを行っている。評価はソフトウェアを含む最終的な検出器を想定したシミュレーション計算によっても行われ、全ての結果は技術報告書にまとめられ、研究会や会議の会議録として公表もされている。また2017年のRHICでの実験データの解析も順調に行われている。既に得ている中性パイ中間子の非対称度に加えて、光子の生成断面積、中性子の非対称度の解析がほぼ終了し、既に学会や研究会、国際会議で発表されている。光子の生成断面積はCERN-LHCのより高エネルギーでの陽子衝突の結果との比較が行われ、衝突エネルギーに依らないスケーリング則を支持する結果となっている。この結果は超高エネルギーの宇宙線の大気との衝突事象を再現するための事象生成コードの開発に必要な新しいデータとなる。中性子の非対称度としては高い統計量のデータ解析により、予定していた高い分解能で広範囲の横運動量領域を覆う結果と得ており、大きな非対称度を示すたいへん興味深いデータを示している。またこれらの非対称度の起源を探る理論研究も行われ、実験データとの比較を進めている。