Study of nucleon spin structure in quark level with a large polarized target

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物質を構成するのは電子と、原子核を構成する核子（陽子と中性子）である。電子はスピン1/2を持つ点状の素粒子で、その性質はよく理解されている。ところが、スピン1/2を持つ核子の構造は十分に解明されていない。核子は、スピン1/2を持つ素粒子であるクォーク３個が陽子(uud)、中性子(udd)という組み合わせで、軌道角運動量：L=０で結合した複合粒子で、そのスピンはクォークスピンの合成と考えられてきた（クォークモデル）。ところが、現実にはクォークスピンの役割が少ないことが分かってきている。結局、クォークスピン以外で核子のスピンに寄与しているものは何か？　は現在もなお不明で「核子スピンの起源の謎」として重大な問題になっている。本研究の目的は「核子のスピンがなぜ現れるのか？」を解明することである。2021年度にはビーム実験に使用するための大型偏極ターゲットを準備した。具体的に希釈冷凍機の超流動リークを克服、トラブルで潰れたヘリウム3排気パイプの補修を行い、希釈冷凍機の運転ができるようにした。また、核子の偏極励起に必要なマイクロ波発振器を設置した。これらによって、偏極ターゲットの偏極度は目的の40％まで到達することができ、次年度にビームを入射してデータを取得できる目処が立った。