Kファクトリーを用いたK_L→π^0νν^^-崩壊の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14046211
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山中 卓 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20243157)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲垣 隆雄 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (60044757) ; 菅谷 頼仁 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80324747) ; 能町 正治 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90208299) ; LIM Gei Youb 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (90332113) ; 佐藤 任弘 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (10013418)
• Keywords: CPの破れ / K中間子 / 稀崩壊

Research Abstract

K_L→π^Oνν^^-を世界最高の3x10^<-10>の感度で探索するために、現在高いエネルギー加速器研究機構において、E391a実験を準備している。
今年度は、まず、CsI結晶の電磁カロリメータを建設した。これは、π^oからの2個のフォトンを検出してそのエネルギーと当たった場所を測定するために用いる。カロリメータは、CsIの結晶を576本、直径2mの円筒の中を埋める形で積んだ。さらに、フォトンと荷電粒子を識別するために、その上流側をシンチレータカウンターで覆った。
2002年の10月から12月まで陽子加速器のビームを得、カロリメータとシンチレーションカウンターの性能評価と試験を行った。まず、カロリメータのエネルギー特性は、上流からくるミューオン、中性ビーム中に置いたアルミ板に中性子を当てて作ったπ^o、およびK_L→π^oπ^oπ^oの崩壊、などを用いて測定した。現在各結晶のエネルギースケールの測定が進められており、既にきれいなK_L→3π^oの信号も見えている。また、カロリメータへの入射角まで考慮した、フォトンの入射位置を求めるアルゴリズムも開発した。
CsIの前を覆うシンチレーションカウンターの性能評価も行ったが、取り付けた後の光量がそれ以前より小さく、その改善を行う必要がある。
また、2002年の秋には、上流側に設置する円筒状のフォトン検出器も製作した。2003年度は中央部に設置する長さ5.5m,内径2mの円筒状のフォトン検出器を製作し、実験装置に組み込む。その後様々な試験を経て、2004年の2月から本番実験を行う予定である。

Research Products

• [Publications] A.Alavi-Harati et al.: "Measurements of Direct CP Violation, CPT Symmetry, and Othe rParameters in the Neutral Kaon System"Physical Review. D67. 012005 (2002)
• [Publications] A.Alavi-Harati et al.: "Search for the K_L->π^Oπ^Oe^+e^-Decay in the KTeV Experime"Physical Review Letters. 89. 211801 (2002)
• [Publications] A.Alavi-Harati et al.: "Radiative Decay Width Measurements of Neutral Kaon Exciations Using the Primakoff Effect"Physical Review Letters. 89. 072001 (2002)
• [Publications] A.Alavi-Harati et al.: "Measurement of the K_L Charege Asymmetry"Physical Review Letters. 88. 181601 (2002)