J-PARCにおける核子中のチャーム対を含む5クォーク状態の実験的研究

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本研究の目的は、陽子ビーム-原子核標的衝突において後方に生成されるJ/\psiを測定することにより、核子中のチャーム対を含んだ5クォーク状態の存在を実験的に実証、評価する事である。J/\psi測定はJ-PARC 高運動量ビームラインの30GeV陽子ビームとJ-PARC E16実験の検出器群を用い、E16実験と共存する形で行う。令和4年度においては加速器からのビーム供給は無く、令和3年度に取得したデータの解析、及びそこで発見されたビームスピルのスパイク状の時間構造への対処が主な研究活動となった。E16検出器の性能評価を進め、その結果を取りまとめてtechnical design reportを執筆し、J-PARC審査委員会に提出した。この解析により、スパイク状時間構造はトリガーレート、データ収集効率のみならず飛跡再構成能力も悪化させている事がわかり、この構造への対処が最優先課題であることを再認識した。スパイク状時間構造に関しては、ビームスピル中の運動量と場所の相関が原因となっている可能性が高いので、その相関を無くすビーム光学を考案し、それを実現するための対処を行った。一方で、スパイク構造が解消しなかった時の対策として、データ転送速度を増強、data buffer能力の増強によるDAQ能力の向上を行った。また、令和3年度に提出した実験提案書に付いてJ-PARC審査委員会から、理論的計算に関して不十分であると返答があった。この部分に関してはこの分野を専門とする理論研究者と議論を開始し、検討を共に進める事とした。