Physics Motivation
Key Research Themes
Facility & Setup
加速器施設と実験セットアップ
The Ultimate Beam (CEBAF)
米国・ジェファーソン研究所 (JLab) の超電導電子線加速器 CEBAF は、1 周約 1.4 kmのレーストラック型加速器で、最大 12 GeVのエネルギーを供給します。 その最大の特徴は、エネルギーが高精度で決まっていること、そしてパルスではなく「連続ビーム」であることです。これらの性能により、私たちが進める高精度なハイパー核分光研究が実現されます。
Beam Power
ビーム直径はわずか 100 μm(鉛筆の先程度)。しかしそこに投入される電力は 200 kW(こたつ約400台分)。極小領域に超高エネルギー密度を実現しています。
Experimental Setup for 2027
Figure: Experimental setup for the next hypernuclear experiments at JLab Hall C. Electron beams at 2.2 GeV are impinged on an experimental target to generate Lambda hypernuclei.
次期実験では以下の分光器群を配置します:
- ➤ HES (High Resolution Kaon Spectrometer) & HKS (High Resolution Electron Spectrometer): 散乱電子 (e' )と K+中間子の運動量を測定し、欠損質量法でラムダ・ハイパー核質量を導出。これらの磁気分光器の上流には新たに PCS (Pair of Charge Separation Dipole Magnets) を新設・導入し、信号感度を飛躍的に向上させます。
- ➤ ENGE: ラムダ・ハイパー核が崩壊する際に放出する π- を高分解能で測定し、崩壊 π スペクトロスコピーを実施。
Fusion of Methodologies
確立された2つの分光技術の融合
Method A: Missing Mass
(e, e'K+) Spectroscopy
私たちが JLab で主導・高精度化してきた標準手法。
Method B: Decay Pion
Decay Pion Spectroscopy
ドイツ・MAMI で確立された、崩壊 π- を用いる超高精度手法。
2027 Hybrid Experiment
HES・HKSによる「欠損質量分光」と、ENGE による「崩壊 π スペクトロスコピー」を同時実施。
2つの確立された技術の融合により、世界最高精度のハイパー核分光を実現します。
Trajectory of Experiments: Past to Future
挑戦の軌跡と未来への展望
JLab E89-009 Experiment
(e,e'K+)反応分光の可能性を拓いた第一世代実験。
JLab E01-011 Experiment
HKSを初導入し、高分解能分光の基盤を確立。
JLab E05-115 Experiment
HESを導入した第3世代実験。A=7〜52の広域精密分光を実現。
Next Generation Experiment
装置とシステムに改良を施し、A=6から208におよぶ広質量数領域の包括的測定およびCSB・多体力研究を実施予定。
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