高統計ラムダ陽子散乱実験を用いたバリオン間相互作用の起源の研究

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本研究では、先行研究の1000倍以上の統計数でΛp散乱実験を行い、運動量400MeV/c以上の領域でΛN二体相互作用の性質を明らかにすることを目的としている。この高統計散乱実験はJ-PARC 高運動量ビームライン(high-pビームライン)で実施することが計画されており、その実行に向けてhigh-pビームラインの2次粒子ビームモードで用いるための実験システム・解析手法の開発が進められている。2022年度は、前年度に引き続きファイバー検出器読み出し用回路であるCIRASAME基板用のファームウェア開発を行い、MPPCバイアス電源制御用モジュール等を作成した。その後、実際のMPPCを用いた信号の確認と、MPPC読み出し用ASICであるCITIROC内のディスクリミネータの動作確認を行った。この確認の完了後、後述するEMPHATIC実験のデータ解析に注力するため、CIRASAME基板用ファームウェア開発の引継ぎを行った。また、昨年度に引き続き、アメリカ・フェルミ研究所で行われるEMPHATIC実験への参加を行い、高運動量中間子ビームを用いたハドロン生成の測定を行った。本年度は2022年6月のPhase-1b、2023年3月のPhae-1cの2回のrunに参加した。これらのrunにおいて、ポリエチレン標的と4 - 20 GeV/cのπ中間子ビームを用いたハドロン生成反応の測定を行い、trigger数で22M countの有効なhigh-pビームライン用のデータを収集した。本データは、high-pビームラインにおけるバックグラウンド反応の評価等のために使用することが計画されており、現在報告者は自身の担当する飛行時間検出器単体での解析と、その解析完了後に行う他検出器データとの統合に関する向けた準備を行っている。