JPS meeting 2005 March (power point)

6He及び5Heの深部空孔状態と
クラスター構造
京都大学原子核・ハドロン物理学研究室中津川洋平
京都大学：中津川洋平與曽井優坂口治隆安田裕介
寺嶋知岸智史銭廣十三江守隆岩尾快彦
阪大RCNP：藤原守伊藤正俊吉田英智中西康介
川瀬啓悟橋本尚信奥村俊
甲南大理工：山形民穂秋宗秀俊木下麻希藁科信行
徳島大総合：中山信太郎伏見賢一
神戸常盤短大：田中正義
JASRI
：豊川秀訓
東京工業大学：内田誠
contents
研究の動機
実験
解析
7Li(p,2p)6He*
6Li(p,2p)5He*
summary
7Li(p,2p)の偏極分解能
研究の動機
軽い原子核・・・単純な殻構造とクラスター構造が混在
軽くなるにつれ、高励起状態からの直接崩壊が多い。
⇒構造は崩壊様式に反映
軽い核をターゲットにした(p,2p)反応で励起された
s-hole状態の崩壊様式が調べられてきた。
6He(s-hole)
7Li
→６Heでは？
s-hole状態・・・
もっとも深い1s軌道陽子を
1つ叩き出した状態
(殻模型的表現)
7Li(p,2p)6Heで生成される6Heの
崩壊様式を調べ、その構造に関する情報を得よう
⇒E204 (Nov.2003)
shell modelに基づく理論計算
～励起スペクトルと崩壊の分岐比～
threshold
t+t
12.3MeV
5He + n
1.77MeV
α+2n
0.973MeV
• 15MeV付近のbump
• t + tは多くない (24%)
検出器・ターゲット
SSD array
大阪大学RCNP Ring Cyclotron
beam: 392MeV polarized proton
・ decay charged particles
• (p,2p) reactions
SSD array (Si semiconductor)
dual spectrometer GR & LAS
E204 100 or 20μm-5mm : 7 sets
(～0 MeV/c recoil momentum
500μm-300μm
: 8 sets
for decay of the s-hole)
E250 500μm-μ300m
: 8sets
• Thin targets :7Li (E204), 6Li (E250)
500μm only
: 7sets
Grand Raiden ,LAS & SSD
Grand Raiden
LAS
SSD array
target
7Li ～1.4mg/cm2
proton
7Li(p,2p)スペクトルと崩壊粒子のローカ
ス
all tritons detected
s-hole状態からのt+t 崩壊の分岐比・・・ 72.1±1.56%
ターゲット中でのエネルギーロス、discriminatorのthreshold . . .
十分高いエネルギー領域では
・・・ 92.3±2.62%
shell modelの予想に反している！
クラスター描像
tからknock out
αからknock out
6Li(p,2p)5Heでは?
• 新たな興味・・・6Li(p,2p)5Heではどんな崩壊モード
が観測されるだろうか?
6Li・・・α+d
s-hole状態からは
d+tが多く観測されるのでは？
56He
Li
⇒E250(Nov. 2004)
同様の実験を
6Li ターゲットで行う
threshold
t+d ・・・ 16.8 MeV
α+n ・・・ -0.798MeV
6Li(p,2p)スペクトルと崩壊粒子のローカ
ス
d
t
α
崩壊モードの分岐比
α+n
α+n
分岐比
s-hole全体
α+n
d+t
21±1.1%
79%
s-hole region
d+t
( s-hole －(α+n) )
d+t
α+n peak 領域
それ以上
(Ex=15.0~17.5MeV)
(Ex>17.5MeV)
α+n
d+t
40±1.2%
60%
α+n
d+t
8±1.1%
92%
summary
7Li(p,2p)6He
6He(s-hole)の崩壊様式・・・
t+t：72%以上
（tritonがすべて検出できるエネルギー領域では92%）
2つのtritonからなるクラスター描像がよく成り立つ
6Li(p,2p)5He
5He(s-hole)の崩壊様式
・・・d+t が多いはず（６Heからの類推）
実験の結果⇒ α+n decayを含む鋭いpeak
s-hole状態のスペクトル・・・2成分
偏極分解能 Ay
●核内の核子間相互作用・・・自由空間とは異なる
●自由空間での(p,p)の
analyzing power(Ay)に
対する減少が観測されている
●最近の実験
4Heを中心とするいくつかの軽い核
（平均核密度とQ-valueが比例しない）
でAyを測定
媒質効果？（平均核密度）
or
off-shell性？（Q-valueの違い）
AyはQ-valueに対し滑らかに減少
s -hole状態におけるAyの減少 ( 7Li(p,2p) )
●polarized beam
⇒spinをupとdownに分けて解析
⇒Ayを計算
●6Heの励起エネルギーごとのAy
→s-holeの領域で
Ayがなめらかに単調減少
同じ状態からの散乱で、励起エネ
ルギーに対し変化
→ Q-value依存？
freeのAy？
s -hole領域を
直線でfit
研究の動機
～6Heの背景～
Akimune et al.,
6Li(7Li,7Be)6He*→decay
(charge exchange reaction)
• 2つのtriton(3H)への崩壊
⇒tritonクラスターの重要性
αクラスターの優位
もっと単純な反応で見よう
⇒本実験 ( (p,2p)反応 )
7Li(p,2p)
スペクトル
t+t崩壊の分岐比
• SSDの数 8個
• 等方性を仮定
• branching ratio
4π[sr]
Y(t+t)
x
x
5.97[msr] x 8
1
2
=
Y(s-hole)
= 72.1±1.56%
• 各SSDの立体角＝ 5.97msr
• 2 tritons ⇔ 1 decay
崩壊モードのゲート
崩壊粒子の識別
TOF(ターゲット－SSD)では
分離できなかった
⇒ d+t ローカス方向への射影で
崩壊モードを分ける
d+t
projection
α+n
Ay の解析
dσ
dΩ
Y↓ =
dσ
dΩ
( 1 + P↑Ay ）Q↑ｎ ⊿Ω
( 1 + P↓Ay ）Q↓ｎ ⊿Ω
Q:入射粒子の総数 n:ターゲットの密度
dσ
dΩ ＝
Ay＝
(
1
P↑－P↓
1－α
αP↑－P↓
Y↓P↑
Q↓
Y↑P↓
Q↑
[ α＝
(
Y↑ =
1
⊿Ω n
Y↓
Y↑
Q↓
Q↑
polarized proton beam ⇒ spin を up と down に分けて解析
Yieldを1MeVの幅で計数し、
各励起エネルギー
（Q-valueに対応）
に対しAy を求める。
]

Download Report