通常原子核密度下におけるφパズル解明に向けた、エアロゲル検出器の開発

Publicly Offered Research

Project Area	Quest on new hadrons with variety of flavors
Project/Area Number	22105516
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	The Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	佐久間史典独立行政法人理化学研究所, 岩崎先端中間子研究室, 研究員 (10455347)
Project Period (FY)	2010 – 2011
Project Status	Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help	¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000) Fiscal Year 2011: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000) Fiscal Year 2010: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywords	エアロゲル / チェレンコフ検出器 / カイラル対称性 / φ中間子 / K中間子
Research Abstract	本研究は、J-PARC E16実験にハドロン検出器群を新たに構築して、φ→e+e-/K+K-両測定より「通常原子核密度下におけるカイラル対称性の部分回復」を実験的に検証することを目指す。φ→K+K-測定を行うにはトリガーレベルにおいてK中間子の識別が必要となるために、K中間子同定に必要となるエアロゲル・チェレンコフ検出器の基本設計を完了させる事を本研究の目的とする。本年度は昨年度作成したR&D機の詳細な性能評価を進めた後、これらの結果を基に実機サイズのプロトタイプ検出器を完成させた。 1.R&D機の性能評価昨年度作成した鏡による2回反射型のエアロゲル・チェレンコフ検出器(40x10x10cm^3のエアロゲルを放射体として用いた、1モジュール分60x60x10cm^3の大きさの検出器)の詳細な性能評価を行うため、SPring-8/LEPSビームラインにおいてチェレンコフ光の光量・検出効率の入射位置依存性等の測定を行った。その結果、97%以上の検出効率(1光電子以上要求時)を達成していることを確認した。 2.プロトタイプ検出器 R&D機での結果を元に、実機サイズのプロトタイプ検出器を作成した。プロトタイプ検出器は70x10x10cm^3のエアロゲルを放射体として用いた、1モジュール分100x100x12cm^3の大きさの検出器である。宇宙線を用いたテストにより、R&D機と同等な性能を確認した。以上、J-PARC E16実験アップグレードとしてのエアロゲル・チェレンコフ検出器の基本デザインを完成させた。