2008年度
 理学部 物理学科 基礎物理学教室
 Fundamental Physics Laboratory

教授:
  渋谷 寛
准教授:
  小川 了
■ 概要
ニュートリノ振動の研究(CERN WA95/CHORUS, OPERA)
欧州原子核研究機構(CERN) WA95/CHORUS実験はニュートリノが質量を持つ場合に起こるニュートリノ振動の検出を目指した国際協力実験で,今年度はその最終報告をまとめた。一方,CERNからミューニュートリノを発射し,約700km離れたグランサッソ研究所でタウニュートリノの出現を観測する長基線ニュートリノ振動実験OPERAにも計画段階から参加しており,準備を急ピッチで進めている。本格的な照射実験を2008年6月から開始した。
B-ファクトリーにおけるCP対称性の破れの研究(KEK Belle)
B-ファクトリーは高エネルギー加速器研究機構(KEK)において8.0GeVの電子と3.5GeV の陽電子を衝突させることによりボトム・クォーク対を大量に生成し,「CPの破れ」の起源を探る計画である。本研究室は粒子同定装置の開発を他の研究機関と共同で推進し,実際にBelle検出器内部に設置した。2001年7月のB中間子における間接的CP非保存の発見,2003年度には直接的CP非保存の発見,さらに数種類を超える新粒子の発見が報告され,豊富な物理を提供している。現在も世界最高ルミノシティーでデータを蓄積中である。
 KEKでは,更なる高輝度実験に向けて,Belle検出器のアップグレードを計画している。粒子同定装置では,端管部を輻射体にエアロゲルを用いたリングイメージチェレンコフ検出器のアップグレードを計画しており,本研究室も参加して,検出器要素の開発を行っている。本研究室では,特に,チェレンコフリングの検出に用いるため,2次元に多チャンネル化した,アバランシェフォトダイオードを組み込んだ,ハイブリッド型の光電子増倍管(HAPD)の開発に取り組んでいる。
KEK PS 二次ビームによるECCとコンパクトエマルションスペクトロメーターの基礎研究(KEK PS T543, T581)
OPERA実験の標的部を構成するEmulsion Cloud Chamber(ECC)の性能調査や将来のニュートリノ振動実験での使用を目指しているエマルションスペクトロメーターの基礎研究のため,ビーム照射実験を行った。2005年6月の実験ではエマルション中での電離損失測定を目標に0.4GeV/c~2.0GeV/cのπビームを小スタック(4個)に角度を変えて照射した。また,2005年12月の実験では0.5GeV/c~2.0GeV/cのπビームを永久磁石中に設置した小スタック(7個)に照射した。その電荷符号分離性能と運動量測定精度の結果を論文にまとめ,Nucl. Instr. and Meth. A に投稿して,すでに掲載が決定している。
Kビームによるダブルハイパー核とH粒子の研究 (KEK E373, J-PARC E07)
KEK-PSのK-ビームをエマルション・ハイブリッド実験装置に打ち込み,準自由反応K-p→K+Ξ-により生成されたΞ- 粒子をエマルション中で静止吸収させ,その結果生成されるS=-2 原子核を観測し,詳細に解析する。この手法で世界初の確実なダブルΛハイパー核の観測に成功したE176実験に続き,検出器を改良したE373実験も本格的な解析が進行中でΛΛ6He等のダブルΛハイパー核の崩壊事象が次々に観測されている。さらに,大強度陽子加速器施設(J-PARC)でもその特長を生かしたE07実験を準備中である。
重イオンビームによる核破砕反応の研究(NIRS 15P152)
放射線医学総合研究所の15P152プロジェクトは,素粒子実験のために開発された原子核乾板の技術を核破砕反応の研究に応用し,医療分野や宇宙放射線環境分野にも貢献することを目標にしている。本研究室は破砕原子核の同位体分離用に永久磁石を用いたコンパクトエマルションスペクトロメーターを持ち込み,炭素ビームを照射して運動量測定精度を調べた。物理解析も進行中である。
全天監視宇宙線望遠鏡による高エネルギー宇宙線の観測実験(Ashra)
Ashraは、全天を覆う視野を持ち,イメージインテンシファイアを用いた高精度広視野光電撮像系を持つ望遠鏡ステーション3基を米国ハワイ島に建設し,光学閃光観測、TeV領域のガンマ線,高エネルギー核子,および高エネルギーニュ-トリノの同時観測が可能な宇宙線望遠鏡である。2005年7月にハワイ島のマウナロア山頂のAshra観測地に対してハワイ州から土地の利用許可が降り,ステーションの建設を開始した。2007年度は,夏に大規模な集中建設を行い,27機の集光器を収めるシェルターがサイトに完成した。2008年6月より物理観測を開始した。
■ Keywords
素粒子, 高エネルギー物理, ニュートリノ, Bファクトリー, ハイパー核, 重イオン, エマルション, 原子核乾板
■ 当該年度の研究費受入状況
1.  平成20年度科学研究費補助金 基盤研究(C)  (研究課題番号:20540296)
 研究課題:ニュートリノ振動研究のための磁場印加型エマルション検出器の研究  (研究代表者:渋谷寛)
 研究補助金:1400000円  (代表)
■ 当該年度研究業績数一覧表
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表
和文英文 和文英文 国内国際
















渋谷 寛   教授
理学博士
    22          
 18
 
 
 
 
小川 了   准教授
理学博士
    33          
 18
 
 
 
 
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研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表














渋谷 寛   教授
理学博士
         
 
 
小川 了   准教授
理学博士
         
 
 
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(  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会 (  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会
■ 刊行論文
原著
1. A. Anokhina, C. Fukushima, M. Kimura, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Study of the effects induced by lead on the emulsion films of the OPERA experiment.  Journal of Instrumentation  3 :07002 , 2008
2. A. Anokhina, T. Matsuo, S. Mikado, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Emulsion sheet doublets as interface trackers for the OPERA experiment.  Journal of Instrumentation  3 :07005 , 2008
3. A. Anokhina, C. Fukushima, M. Kimura, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Study of the effects induced by lead on the emulsion films of the OPERA experiment.  Journal of Instrumentation  3 :P07002 , 2008
4. A. Anokhina, T. Matsuo, S. Mikado, S. Ogawa, H. Shibuya et al.,:  Emulsion sheet doublets as interface trackers for the OPERA experiment.  Journal of Instrumentation  3 :P07005 , 2008
5. C. Fukushima, M. Kimura, S. Ogawa, H. Shibuya, G. Takahashi,
K. Kodama, T. Hara, S. Mikado:  A thin emulsion spectrometer using a compact permanent magnet.  Nuclear Instruments and Methods in Physics Research  592 :56 , 2008
6. Eskut E, Ishii Y, Ogawa S, Shibuya H:  Final results from a search for νμ→ντ oscillations with the CHORUS experiment.  Nuclear Physics B  793 :326-343 , 2008
7. A. Kayis-Topaksu, S.Ogawa, H.Shibuya et al.:  Leading order analysis of neutrino induced dimuon events in the CHORUS experiment.  Nuclear Physics B  798 :1 , 2008
8. A. Kayis-Topaksu, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Leading order analysis of neutrino induced dimuon events in the CHORUS experiment.  Nuclear Physics B  798 :1 , 2008
9. C. Fukushima, M. Kimura, S. Ogawa, H. Shibuya, G. Takahashi, K. Kodama, T. Hara, S. Mikado:  A thin emulsion spectrometer using a compact permanent magnet.  Nulear Instruments and Methods A  592 :56 , 2008
10. T. Iijima, S.Ogawa et al.:  Studies of a proximity focusing RICH with aerogel radiator for future Belle upgrade.  Nulear Instruments and Methods A  595 :92 , 2008
11. T. Toshito, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Measurements of projectile-like Be8 and B9 production in 200-400 MeV/nucleon C12 on water.  Physical Review C  78 :067602 , 2008
12. S.-E. Lee, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Improved measurement of time-dependent CP violation in B0→J/ψπ0 decays.  Physical Review D  77 :071101 , 2008
13. A.Kusaka, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Measurement of CP asymmetries and branching fractions in a time-dependent Dalitz analysis of B0→ρπ0 and a constraint on the quark mixing angle φ2.  Physical Review D  77 :072001 , 2008
14. I. Adachi, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Measurement of the branching fraction and charge asymmetry of the decay B+→D+ \bar{D0} and search for B0→D0 \bar{D0}.  Physical Review D  77 :091101 , 2008
15. H. Sahoo, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Measurement of time-dependent CP violation in B0→ψ(2S)K0s decays.  Physical Review D  77 :091103(R) , 2008
16. D. Liventsev, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Study of B→D**\ellν with full reconstruction tagging.  Physical Review D  77 :091503 , 2008
17. U. Bitenc, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Improved search for D0-\bar{D0} mixing using semileptonic decays at Belle.  Physical Review D  77 :112003 , 2008
18. J.-T. Wei, S. Ogawa et al.:  Search for B→π\ell+\ell- Decays at Belle.  Physical Review D  78 :011101 , 2008
19. Y. Liu, S. Ogawa et al.:  Search for B0→J/ψφ decays.  Physical Review D  78 :011106 , 2008
20. R. Seidl, S. Ogawa et al.:  Measurement of Azimuthal Asymmetries in Inclusive Production of Hadron Pairs in e+e- Annihilation at √s = 10.58 GeV.  Physical Review D  78 :032011 , 2008
21. C. Schwanda, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Measurement of the Moments of the Photon Energy Spectrum in B→Xsγ Decays and Determination of |Vcb| and mb at Belle.  Physical Review D  78 :032016 , 2008
22. V. Bhardwaj, S. Ogawa et al.:  Observation of B±→ψ(2S)π± and search for direct CP-violation.  Physical Review D  78 :051104 , 2008
23. Y. Horii, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Study of the Suppressed B meson Decay B-→DK-, D→K+π-.  Physical Review D  78 :071901 , 2008
24. R. Mizuk, S. Ogawa et al.:  Observation of two resonance-like structures in the π+χc1 mass distribution in exclusive \bar{B0}→K-π+χc1 decays.  Physical Review D  78 :072004 , 2008
25. C.-C. Chiang, S. Ogawa et al.:  Measurement of B0→π+π-π+π- Decays and Search for B0→ρ0ρ0.  Physical Review D  78 :111102 , 2008
26. P. Pakhlov, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Production of New Charmoniumlike States in e+e- → J/ψ
D(*) \barD(*) at √s ~10.6 GeV.  Physical Review Letters  100 :202001 , 2008
27. L. Widhalm, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Measurement of B(Ds+→μν).  Physical Review Letters  100 :241801 , 2008
28. J.-H. Chen, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Observation of B0→p\bar{p}K*0 with a large K*0 polarization.  Physical Review Letters  100 :251801 , 2008
29. M. Iwabuchi, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Search for B+→D*+π0 decay.  Physical Review Letters  101 :041601 , 2008
30. N. Taniguchi, S. Ogawa et al.:  Measurement of branching fractions, isospin and CP-violating asymmetries for exclusive b→ dγ modes.  Physical Review Letters  101 :111801 , 2008
31. G. Pakhlova, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Observation of a near-threshold enhancement in the e+e-→Λ+cΛ-c cross section using initial-state radiation.  Physical Review Letters  101 :172001 , 2008
32. P. Goldenzweig, S. Ogawa et al.:  Evidence for Neutral B Meson Decays to omega K*0.  Physical Review Letters  101 :231801 , 2008
33. J. Li, S. Ogawa et al.:  Time-dependent CP Asymmetries in B0→K0sρ0γ Decays.  Physical Review Letters  101 :251601 , 2008
34. Y. Miyazaki, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Search for Lepton Flavor Violating τ Decays into Three Leptons.  Physics Letters B  660 :154 , 2008
35. K. Arinstein, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Measurement of the ratio B(D0→π+π-π0)/B(D0→K-π+π0) and time-integrated CP asymmetry in D0→π+π-π0.  Physics Letters B  662 :102 , 2008
36. Y. Nishio, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Search for lepton-flavor-violating τ→\ellV0 decays at Belle.  Physics Letters B  664 :35 , 2008
37. T. Lesiak, S. Ogawa, H. Shibuya et al.:  Measurement of masses of the Ξc(2645) and Ξc(2815) baryons and observation of Ξc(2980)→Ξc(2645)π.  Physics Letters B  665 :9 , 2008
38. H.-O. Kim, S. Ogawa et al.:  Study of intermediate two-body decays in \bar{B0}→Σc0(2455)\bar{p}π+.  Physics Letters B  669 :287 , 2008
■ 学会発表
国内学会
1. ◎吉岡哲平、松尾友和、福島知佳、渋谷寛、小川了 他: 長基線ニュートリノ振動実験OPERAにおける崩壊事象の探索.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
2. ◎吉田純也、松尾友和、福島知佳、渋谷寛、小川了他: 長基線ニュートリノ振動実験OPERAにおけるニュートリノ反応点探索.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
3. ◎佐藤修、松尾友和、福島知佳、渋谷寛、小川了他: 長基線ニュートリノ振動実験OPERA現状報告.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
4. ◎酒谷佳紀、松尾友和、福島知佳、渋谷寛、小川了他: 長基線ニュートリノ振動実験OPERAおけるカウンターからECCへの繋ぎ.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
5. ◎小西琢真、渋谷寛、小川了、他 KEKPS-E373: Ξ-吸収によるダブルハイパー核生成の研究.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
6. ◎森島邦博、松尾友和、福島知佳、渋谷寛、小川了 他: 長基線ニュートリノ振動実験OPERAにおける「原子核乾板全自動解析システム」.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
7. ◎長南勉、渡邉由以、森元祐介、渋谷寛、小川了、他 Ashra Collaboration: Ashra報告 48:閃光観測(プリカーサーの探索).  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
8. ◎渡邉由以、森元祐介、渋谷寛、小川了、他 Ashra Collaboration: Ashra報告 46:光ファイバー伝送系の作製.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
9. ◎東悠平、石川巨樹、渡邉由以、森元祐介、渋谷寛、小川了、他 Ashra Collaboration: Ashra報告 45:観測現状とスローコントロール.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
10. ◎野田浩司、渡邉由以、森元祐介、渋谷寛、小川了、他 Ashra Collaboration: Ashra報告 49:VHEニュートリノ観測.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
11. ◎濱田要、松尾友和、福島知佳、渋谷寛、小川了 他: 長基線ニュートリノ振動実験OPERAにおける崩壊事象の分析.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
12. 椎塚晋、澤藤奈津子、小川了、他 Belle Arerogel RICHグループ: 144ch Hybrid Avalanche Photo Detector の性能評価.  日本物理学会第64回年次大会,  立教大学池袋キャンパス,  2009/03
13. ◎小西琢真、渋谷寛、小川了、他 KEKPS-E373: Ξ-吸収によるシングル/ダブルハイパー核生成の研究.  日本物理学会2008年秋季大会,  山形大学小白川キャンパス,  2008/09
14. ◎浅岡陽一、渋谷寛、小川了、他 Ashra Collaboration: Ashra報告 42:マウナロア観測地現状報告.  日本物理学会2008年秋季大会,  山形大学小白川キャンパス,  2008/09
15. ◎長南勉、渋谷寛、小川了、他 Ashra Collaboration: Ashra報告 43:光学閃光観測.  日本物理学会2008年秋季大会,  山形大学小白川キャンパス,  2008/09
16. ◎木村充宏、渋谷寛、小川了、三門尚治 他: Photomaskを用いた原子核乾板の歪み補正技術の開発.  日本物理学会2008年秋季大会,  山形大学小白川キャンパス,  2008/09
17. ◎野田浩司、渋谷寛、小川了、他 Ashra Collaboration: Ashra報告 44:チェレンコフニュートリノ観測.  日本物理学会2008年秋季大会,  山形大学小白川キャンパス,  2008/09
18. ◎澤藤奈津子、小川了、他 Belle Arerogel RICHグループ: Aerogel-RICH のための光検出器HAPDの性能評価.  日本物理学会2008年秋季大会,  山形大学小白川キャンパス,  2008/09
  :Corresponding Author
  :本学研究者