京都大学ストレンジネス核物理研究グループ Strangeness

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J-PARC E63実験およびE94用検出器テストを実施(2025年11月)J-PARC E63 & Detector Tests for E94 Conducted in Nov. 2025

2025年11月、J-PARC K1.8 ビームラインにおいて、高分解能磁気分光器 S-2S を用いた実験が実施されました。今回の試みである「J-PARC E63 実験」は、(K-, π-) 反応を用いてラムダハイパー核(ラムダ・ハイパー水素4原子核の 1+ 状態)を生成し、その脱励起ガンマ線をゲルマニウム検出器で捉えることで、そのエネルギーを高精度で決定するものです。これにより、質量数 A=4 系における「荷電対称性の破れ (Charge Symmetry Breaking; CSB)」の起源解明に挑みます。実験では検出システムの動作確認を行うとともに、物理データの一部の取得に成功しました。本研究グループからは大学院生(D3 原田、D3 江端、D1 岩本、M2 谷口、M1 石戸)がデータ取得に参加し、活躍しました。今後、2026年4月より物理データの取得を本格的に再開する計画です。

また、p殻系ラムダハイパー核におけるCSB効果の解明を目的とした将来計画「J-PARC E94 実験」に向けた開発も行われました。開発中の「アクリルチェレンコフ検出器 (UVT Acrylic Cherenkov Detector; UC)」の試作機を S-2S 最下流へ配置し、今後の開発に資する重要なデータを取得することにも成功しています。

J-PARC における研究プロジェクトの詳細は、以下のサイトも併せてご覧ください: https://www-nh.scphys.kyoto-u.ac.jp/KSgroup/s2s/

In November 2025, we conducted an experiment at the J-PARC K1.8 beamline using the high-resolution magnetic spectrometer, S-2S.This initiative, the "J-PARC E63 Experiment," aims to generate lambda hypernuclei (specifically the 1+ state of the hyperhydrogen-4 nucleus, 4ΛH (1+) using the (K-, π-) reaction. By detecting the de-excitation gamma-rays with germanium detectors, we aim to determine the energy of the 1+ state with high precision, thereby challenging the elucidation of the origin of "Charge Symmetry Breaking (CSB)" in the A = 4 system. We successfully confirmed the operation of the detection system and acquired a portion of the physics data. Graduate students from our group (Harada D3, Ebata D3, Iwamoto D1, Taniguchi M2, and Ishido M1) participated in and contributed to the data acquisition. We plan to resume full-scale physics data acquisition starting in April 2026.

Additionally, we conducted tests for the future "J-PARC E94 Experiment," which aims to pinpoint CSB effects in p-shell lambda hypernuclei. A prototype of the "UVT Acrylic Cherenkov Detector (UC)," currently under development, was installed at the most downstream part of the S-2S spectrometer. We successfully obtained crucial data that will contribute to the detector's future development.

For more details on our research projects at J-PARC, please visit the following page: https://www-nh.scphys.kyoto-u.ac.jp/KSgroup/s2s/

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