New direction of research on baryon-baryon interactions by hyperon-proton scattering experiments

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本研究ではシグマ陽子散乱実験およびラムダ陽子散乱実験を行い微分散乱断面積を導出することによって、ΣNおよびΛN相互作用の解明することが大きな目的で ある。シグマ陽子散乱実験のデータ収集は終了し、Σ-と陽子の弾性散乱と非弾性散乱の断面積を導出し、論文として投稿している。本年度は、これまで解析を進めていたΣ+と陽子の弾性散乱の微分断面積を決定した。このΣ+と陽子の相互作用は、クォーク間のパウリ原理が働くことで斥力が強いと理論的に予想されている。その斥力が強いほど微分断面積が大きくなるが、我々が測定した微分断面積は非常に強い斥力を予言したクォーク模型に基づく相互作用理論に比べて非常に小さいものであった。これは斥力が当初の理論予想より小さいことを示していた。我々はこの斥力の強さを定量的に決定するため、微分断面積に対して位相差解析を行うことで、散乱の位相差を-20~-35度程度と初めて決定した。これはLattice QCDが予言していた位相差とコンシステントであった。我々が測定した3つのチャンネルの微分断面積をグローバルに再現するようにバリオン間模型の改善が進んでいるところである。次期実験として考えているΛp散乱実験に関しては、物理結果の意義やシミュレーションによるフィージビリティの確認を進め、課題審査委員会でstage-1の承認を得ることができた。また、検出器の開発を進めている。高レートビームに対して時間測定するために、MPPCアレイを用いた高セグメント化されたシンチレーターホドス コープの開発を進め、8セグメントからならる１ユニットを製作した。またビームラインに設置する ファイバー検出器の開発を行い、6層からなる検出器の製作をおこなった。これらの検出器を東北大の電子光理学研究センターの陽電子ビームに照射し、性能評価をおこい良好な性能が得られていることを確認した。