2017 Fiscal Year Annual Research Report
GEM detector for the experiment to search for lepton universality violation using charged kaon decays
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26287054
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
今里 純 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (40107686)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊田 晃久 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 (20373186)
五十嵐 洋一 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, 研究機関講師 (50311121)
清水 俊 大阪大学, 理学研究科, 助教 (60294146)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | レプトン普遍性の破れ探索 / 標準模型を超える新しい物理 / K中間子崩壊 / 陽電子とミュオン / J-PARCハドロン実験施設 / 荷電粒子飛跡検出器 / Spiral Fiber Tracker / 構造依存放射崩壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最終的な目的は、J-PARCのハドロン実験施設における共同利用実験E36として、K+の２体崩壊 K+ -> e+ ν および K+ -> μ+ νの崩壊幅の比を高い精度で測定し、レプトン普遍性の破れを探索することである。これにより素粒子の標準模型を超える新しい物理に迫る。実験はデータ取得が2015年度に行われ、2016年度からデータ解析に入った。精密実験は系統誤差を抑えて慎重な解析をする必要があり、2017年度も引き続き解析を続けた。
実験ではそれぞれの崩壊の e+ とμ+を弁別する。前者の崩壊分岐比は非常に小さいので、この弁別を如何に精度よく行うかが重要な鍵となる。2017年度にはこのための3つの検出器、1) TOF (飛行時間法), 2) AC (エアロゲルチェレンコフ）、3)PGC (鉛ガラス)の解析方法の最適化を進め、必要な分離感度を得ることに成功し、e+ とμ+の運動量スペクトルを抽出する 方法を確立した。
運動量スペクトル導出には荷電粒子飛跡検出器を用いる。本研究で当初、GEM検出器を投入することをを計画したが、よりよい代替検出器のSFT (Spiral Fiber Tracker) を実用とした。2017年度では SFTの解析法の最適化も行い、解析の効率の改良を進めた。またガンマ線測定用の CsI(Tl)検出器の解析法の改良も行い、E36実験の結果を得る上で背景事象となる K+ -> e+ ν γ の構造依存放射崩壊の差引き法の確立をした。飛跡検出器の一つである SciFiber Target の解析も進め、解析法の改良を続けた。
系統誤差評価のため、トリガー検出器等の検出効率の測定をベータ線源と宇宙線を用いて実施した。シミュレーション計算も駆使し、系統誤差の評価を行った。実験の最終結果は年度末には得られていないが、間近に到達の見通しとなった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
本実験に関係のあるページ (http://trek.kek.jp/e36/index.html) に上記のURLから進む。
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Research Products
(9 results)
