Ｊ－ＰＡＲＣにおけるΞハイパー核の分光実験

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K+解析用磁気スペクトロメータS-2Sの開発と、既存のSKSスペクトロメータを用いた予備実験の実施、データ解析を行った。S-2Sの偏向電磁石D1が2015年5月に完成した。励磁試験を行って動作確認し、NMR磁場測定器を用いて励磁特性を測定した。最大磁場強度1.48 Tを達成し、設計通りの十分な偏向力を有していることを確認した。磁場分布については、測定・較正の方法を検討し、測定器と架台の設計、製作を行った。今後行う予定の詳細な分布測定に先駆けて簡易測定を行い、トリガー検出器位置での漏れ磁場が5Gauss以下であると確認した。(K-,p)事象をトリガー段階で抑制する水チェレンコフ検出器の実機を製作した。宇宙線を用いた実験とモンテカルロシミュレーションにより、K+検出効率95%を保ちながら陽子抑制率90%を達成できることを示した。漏れ磁場に対しては、バッキングコイルを用いてそれを打ち消す磁場を発生させることで、PMTの性能悪化を5%以内に抑制できることを確認した。J-PARCハドロン実験施設は2013年5月に発生した放射性物質漏洩事故への対応のため2年間運転を停止した。その影響でS-2SのK1.8実験室への設置とそれを用いた実験が2年遅れることとなったため、その前段階としてK1.8実験室に既に設置されていたSKSスペクトロメータを用いた予備実験を2015年10-11月に行った。まずCH2標的を用いて入射運動量1.5-1.9 GeV/cの範囲でp(K-,K+)Ξ-反応の断面積測定を行い、過去の実験を約2桁上回る統計量のデータを取得した。Ξ生成の収量が入射運動量1.8GeV/cで最大となることを確認した。また、本研究の目的である炭素標的を用いたΞハイパー核励起スペクトルの測定も行った。エネルギー分解能は5MeV(FWHM)で過去の実験の3倍の向上が期待される。約6万個の準自由過程事象とともに、束縛領域にも有意な事象数を観測した。Ξハイパー核の束縛状態のピーク観測とΞ核ポテンシャルの評価を目標に鋭意解析を進めている。