二中間子原子の寿命測定による非摂動領域でのQCDの検証 -DIRAC実験-

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12440069
• Research Institution: Kyoto Sangyo University
• Principal Investigator: 岡田 憲志 京都産業大学, 理学部, 教授 (90093385)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉村 喜男 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 名誉教授 (50013397) ; 小林 正明 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (40013388) ; 竹内 富士雄 京都産業大学, 理学部, 教授 (40121537) ; 千葉 雅美 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60128577)
• Keywords: QCD / 中間子原子 / シンチレーティングファイバ / カイラル摂動 / トポロジカルトリガー / ππ散乱長 / 位置検出型光電子増倍管 / π^+π^-原子

Research Abstract

1)2002年度は上記5名の研究者で延べ約170日間にわたり、欧州共同原子核研究機構(CERN)におけるDIRAC実験(PS212)に参加し、主にTi標的でのπ^+π^-原子の崩壊寿命測定データの取得、および日本グループの開発作成したトポロジカルトリガー用のシンチレーティングファイバホドスコープ(SCIFI)X-Y面のメンテナンスを行った。その間に昨年度製作したSCIFI・U-面の性能試験と実験コースへの設置・取得データへの取り込み作業も行った。
2)本実験開始の2000年から2002年末までの総計約14ヶ月間のビームタイムに取得したデータの予備的な解析の結果、π^+π^-原子の寿命は14%の統計精度で求まった。これは|a_0-a_2|散乱長にすると7%の統計精度で求まったことになる。これにシステマティックな誤差を評価した結果、当初の目標である5%の精度を得るには、現在の陽子ビーム強度では2004年度はじめに完了する。
3)π^+π^-原子の散乱長決定後の次段階の実験として、π^+π^-原子と同様に精度の良いカイラル摂動計算が可能なπK原子散乱長測定の検討を始めた。現在のスペクトロメータ測定装置を正負の粒子に対して少し非対称にすること、前方検出器のトリガー系とトラッキング系を強力にすることで使用可能であることがわかった。この計画を実現するために、現在日本で建設中の大強度陽子加速器J-PARKに対してLOIを提出した。
4)ビームエリア内で、検出器と回路系を点検調整するためにノート型PCを購入しテストデータ取得・オンライン解析用プログラムを開発した。

Research Products

• [Publications] L.Afanasyev et al.: "The multilevel trigger system of the DIRAC experiment"Nucl. Inst. and Meth. in Phys. Res.. A491. 376-389 (2002)
• [Publications] A.M.Rodriguez et al.: "The DIRAC experiment at CERN : current status and future perspectives"PiN Newslett. 16. 352-354 (2002)
• [Publications] M.Kobayashi et al.: "Silicon strip detector as a real-time, fast, medium-segmented hodoscope"Nucl. Inst. And Meth. in Phys. Res.. A487. 353-364 (2002)