2017 Fiscal Year Annual Research Report
Search for New Physics in Rare Kaon Decays
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16H06343
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山中 卓 大阪大学, 理学研究科, 教授 (20243157)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野村 正 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (10283582)
田島 靖久 山形大学, 学士課程基盤教育機構, 准教授 (50311577)
松村 徹 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 講師 (00545957)
中家 剛 京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)
笹尾 登 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 特任教授 (10115850)
鈴木 史郎 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50089851)
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| Project Period (FY) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| Keywords | 素粒子実験 / K中間子 / 稀崩壊 / 半導体光検出器 / 電磁カロリメータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
＊ データ収集を2017年4-6月と2018年の1-2月に行った。それに際し、研究協力者であるシカゴ大学は、電磁カロリメータ上のエネルギーの塊の数を数えるトリガーロジックを導入した。これにより、系統誤差の小さいデータを効率よく収集できるようになった。
＊ 2015年に収集したデータの解析を進めた。データ解析方法の改良、それにもとづいたデータの再処理、および改良したモンテカルロシミュレーションのデータの生成などを行った。背景事象の見積もりと理解なども進み、2018年夏には結果を公表する予定である。
＊ 中性子起源の背景事象を抑制するために、電磁カロリメータを改良し、中性子とガンマ線の識別能力を与える。このために約2700本のCsI結晶からなるカロリメータの上流面に半導体の光検出器(MPPC)を接着し、MPPCと、下流面に既に付いている光電子増倍管との間の信号の時間差を測定し、粒子の反応位置から中性子とガンマ線を識別する。そのために、MPPCを石英板を介して確実にCsI結晶に接着できる方法を開発した。さらに、MPPCに電圧を供給し、信号を読み出すための回路、MPPCをモニターするための回路を開発した。MPPCを大量生産し、石英板に接着する手法を開発し、接着作業を進めた。また、接着したものを韓国の共同研究者に送り、そこで性能試験を行っている。また、MPPCを取り付けたCsI結晶に対して中性子を当てて収集したデータ、および2017年に陽電子を当てて収集したデータを解析し、予定している中性子／ガンマ線の識別能力があることを確認した。また、MPPCに放射線損傷を与えた後でも必要な性能が維持されることを実験で確認した。2018年7月から、電磁カロリメータにMPPCを取り付ける作業を行う。
＊ 約4000個のMPPCからの信号を読み出すために必要なADCをシカゴ大学で生産した。16チャンネルの500 MHz ADCもほぼ開発を終えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
中性子とガンマ線の識別能力の向上とデータ解析は、ほぼ順調に進んでいる。また、ADCの開発や生産、トリガーの改良もできた。KLのビームラインの改良については、まだもう少し理解が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
＊ 2015年に収集したデータの解析をまとめ、結果を公表する。また、2016年以降に収集したデータについても解析を進め、より高い感度の結果を出す。
＊ 2018年7月より電磁カロリメータの改良作業を始める。
＊ 2018年度内に新たなカロリメータを用いたデータを収集し、最大の性能を引き出す。
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Research Products
(22 results)
