中性子過剰ハイパー核ガンマ線分光実験のための核種同定法の開発

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A=4のハイパー原子核で近年発見されたハイパー原子核構造における荷電対称性の破れの効果をA=12及びその付近のハイパー原子核についてガンマ線精密分光実験から明らかにすることを目指し、本研究では特に中性子過剰側のハイパー核の生成及び同定手法の確立を目標に設定している。本研究で開発予定の新たな実験手法では、ハイパー原子核生成反応として(π-,K0)反応を新規導入して、このハイパー原子核生成同定装置と半導体Ge検出器を用いた高分解能の精密ガンマ線分光を組み合わせる方針とした。本研究期間中にこれら手法に必要な装置の開発を行うと共に、開発した装置を用いた場合のガンマ線分光実験手法の検証を行った。R4年度は必要な開発要素のうち、ハイパー核生成反応から作られるK0中間子の崩壊後のπ中間子を検出するためのシンチレータ層構造の飛程検出器の開発・製作を進めた。R3年度に飛程検出器テスト機にJ-PARC K1.8ビームラインにおいてπ中間子の照射データ取得が完了していたため、R4年度にはデータ解析を行い、π中間子入射に対する飛程情報やエネルギー付与の大きさ等の検出器応答を実データから確認することができた。今後、この結果を踏まえて中性子過剰ハイパー核の生成・同定装置の最適化を進める予定である。また、飛程検出器実機の製作を進めており、Ge検出器群の内部に2セットに分けて（左右に）設置予定の検出器のうち、1セット分の製作が完了している。テスト機ではシンチレータ層が8層までのみであったが、実機ではハイパー核生成時のπ中間子を検出できるよう全24層に拡張した。