クォーク核物理研究部では先端量子ビーム科学研究センターのBSTリングから生成されるGeV領域の光ビームと多重γ線検出器群 FORESTを用いてハドロンの性質を調べています。
FOREST は大立体角のγ線検出器であり、標的で発生した複数のγ線を同時にとらえることができます。
中性π中間子やη中間子などの電荷を持たない 中間子のいくつかは、２つのγ線に崩壊します。
FOREST によってそれらの事象を解析することによって中性中間子を測定することができます。
現在世界中で新たなハドロン形態の研究が活発に行われています。
通常のハドロンはクォーク2個或いは3個からなる中間子と核子ですが、
FOREST では重陽子標的から生成された多重中間子生成事象を測定することにより、あらたなハドロン形態であるダイバリオン候補を発見しました。
〇近年の成果：
重陽子の励起状態の観測に成功 クォークの閉じ込め問題に迫る！
2019年1月 7日 15:00 | プレスリリース・研究成果
ηメソンと重陽子の結合状態の観測に成功 クォーク・反クォーク対を構成要素とする重陽子の励起状態の発見
2021年11月30日 14:00 | プレスリリース・研究成果
SPring-8で 最大2.4GeVのコンプトン散乱光子ビームを利用してLEPS2/BGOegg実験が実施されています。
BGOeggは、1,320個のBi4Ge3O12クリスタルを卵型に積み上げて構成された大立体角電磁カロリメータです。
このカロリメータは極角24〜144度の範囲を覆い、主に中性中間子からのγ線を検出し、ハドロンの光生成メカニズムを研究しています。
BGOeggでは、最小限の支持体で形状を保持する構造が採用されており、1GeVのγ線に対して1%の分解能でエネルギー測定が可能です。このエネルギー領域では世界最高の分解能を実現しています。
陽子や中性子に代表されるハドロンの質量のうち、その構成子であるクォークが担う部分はたかだか数％、残りのほとんどはクォークのダイナミクスを記述する理論である量子色力学（QCD）により支配されている真空の構造の変化（カイラル対称性の自発的な破れ）によりダイナミカルに
獲得されていると考えられています。我々はこれまで、反K中間子（反uクォークを持つK中間子）に注目した研究を展開してきましたが、視点を変え、K中間子（反sクォークを持つK中間子）に注目し、K中間子（ここではK＋中間子）
と原子核の弾性散乱の精密測定からハドロンの質量獲得機構の解明を目指した研究を展開しています。