J-PARC における HypTPC を用いたハドロン実験
本研究グループでは、J-PARC ハドロンホールにおいて、 クォークから物質がつくられるしくみを明らかにすることを目指し、 ハドロン物理学のフロンティアに挑む実験研究を展開しています。
物質を構成する最も基本的な構成要素である クォークは、単独で存在することはできず、 常に複数のクォークが結合して ハドロン として閉じ込められた状態で存在しています。
通常のハドロンは、3つのクォークからなる バリオン（例：陽子・中性子）や、 クォークと反クォークの対からなる メソン に分類されます。
しかし、クォークにはたらく強い相互作用の基礎理論である 量子色力学（QCD）は、これらにとどまらず、 より複雑な構造をもつ エキゾチックハドロン ― たとえば、2つのクォークと2つの反クォークから成るテトラクォーク、 4つのクォークと1つの反クォークで構成されるペンタクォーク ― の存在をも予言しています。
近年、Belle（日本）や LHCb（ヨーロッパ）などの国際共同実験により、 これらエキゾチックハドロンの候補粒子が次々と発見され、物質の成り立ちに新たな視点が加わりつつあります。
我々は、バリオンやメソンといった通常のハドロンを超える存在である エキゾチックハドロンの性質を系統的に調べることで、 クォークがどのように束縛され、ハドロンを構成していくのか ― すなわち「ハドロン化のメカニズム」の核心に迫ろうとしています。
HypTPCグループ は、J-PARC のハドロンホールにおいて、 独自開発した三次元飛跡検出器 HypTPC（Time Projection Chamber） を駆使し、 最先端の実験手法を用いてエキゾチックハドロンの探索とその性質の解明に取り組んでいます。
三次元飛跡検出器HypTPCを用いたJ-PARC実験
我々は、三次元飛跡検出器 HypTPC（Time Projection Chamber） を用いて J-PARC において実験を行なっています。
以下の図は HypTPC の構造と、それを用いた実験プログラムの概要を示しています。
我々は、HypTPC を用いて 5つの実験（E42, E45, E72, E90, E104） を提案しています。
これらの実験は、いずれも エキゾチックハドロンと密接に関係した実験です。
各実験の詳細は、以下の実験提案書を参照してください。
E42実験：Hダイバリオン探索実験（6クォーク状態はあるのか？）
E45実験：ハドロン分光実験（ハイブリットバリオンの候補は？）
E90実験：ΣNカスプ分光実験（重水素のようなストレンジダイバリオン？）
LOI (to be submitted)：Θ+探索実験（uuddsbarペンタクォークはあるのか?）
その他のJ-PARCの実験の実験提案書は、このページから見ることができます → J-PARC Proposal
