偏極した電子・陽子衝突による電弱相互作用の研究

• 研究課題/領域番号: 11206202
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 浜津 良輔 東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (20087092)
• 研究分担者: 喜多村 彰一 (喜多村 章一 / 喜田村 章一) 東京都立保健科学大学, 保健科学科, 教授 (60106599) ; 犬塚 将英 , 学振特別研究員
• 研究期間 (年度): 1999 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 19,900千円 (直接経費: 19,900千円); 2003年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円); 2002年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円); 2001年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2000年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円); 1999年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
• キーワード: 電子-陽子衝突加速器HERA / 偏極電子ビーム / 偏極度測定装置 / シリコンマイクロストリップ検出器 / HERA加速器 / 偏極電子・陽電子ビーム / 偏極度測定器 / シンチレーションファイバー検出器 / HERA / シンチレーションファイバー / 電子ビーム / レーザー / 電子ビームの偏極 / コンプトン散乱 / 位置感応型光子検出器 / シリコンマイクロストリップ / 放射線耐性

研究概要

電子-陽子衝突加速器HERAの電子ビームの偏極度を2%以下の精度で測定するために横偏極度測定装置の改造を行ってきた.本年度は,偏極度測定装置の改造後の性能を確認することを目的とした.電子ビームの偏極度は,電子ビームに右巻きまたは左巻きに円偏光したレーザー光子をコンプトン散乱させ,後方に散乱したγ線の上下方向の位置分布の非対称度を測定することにより,求められる.γ線の位置はカロリメータの上下信号の非対称度ηに対して,η-y変換曲線により上下位置yに変換することにより求められる.その際,η-y変換曲線の時間的な変動が偏極度の精度を決定する要因となるため,定期的にシリコンマイクロストリップ検出器で直接yを同時測定することで,η-y変換曲線を更新することにした.この結果,η-y変換曲線の変動による偏極度測定精度への影響を解消することができた.更新されたη-y変換曲線のパラメータを用いて横偏極度を求めた結果,独立に測定されている縦偏極度の測定値との差が3%以内に納まっていることが分かった.この結果HERAの電子ビームの偏極度を2%以下の精度で決定するという当初の目標を達成することができるという見通しがついた.
また,シリコン検出器は長期間の使用で放射線損傷によって暗電流が増加することが予想される.そこで,シリコン検出器で得られた信号データに対して暗電流の増加をペデスタルの分布幅を増大させることによってシミュレーションを行った.その結果,暗電流の増加に伴ってシリコン検出器からの有効な位置情報が減少すること,そして信号値が変動することを示した.これらの結果により,偏極度測定装置の長期運転中に定期的に計測すべき測定項目とその変動の特徴が明らかとなった.

研究成果

• [文献書誌] H.Okuno: "Experimental Study of Positron Production from Crystal Targets by 0.6-1.0 GeV Electrons"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B201. 259-265 (2003)
• [文献書誌] T.Muto 他: "Observation of incoherent diffraction radiation from a single edge target in the visible light region"Physical Review Letters. 90. 104801-1-104801-4 (2003)
• [文献書誌] T.Suwada 他: "Measurement of positron production efficiency from a tungsten mono-crystalline target using 4 and 8 GeV electrons"Physical Review (2003) 016502. E67. 016502-1-016502-8 (2003)
• [文献書誌] P.Karataev 他: "Status of optical diffraction radiation experiment at KEK-ATF extraction line"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B201. 140-152 (2003)
• [文献書誌] S.Chekanov 他: "Study of the azimuthal asymmety of jets in neutral current deepinelastic scattering at HERA"Physics Letters. B551. 3-4 (2003)
• [文献書誌] S.Chekanov 他: "Measurements of inelastic J/Ψ and J/Ψ' photoproduction at HERA"European Physics Journal. C27. 173-188 (2002)
• [文献書誌] H.Okuno et al.: "Experimental study of positron production from a W single crystal by the KFK 8-GeV electron linac beam"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B201. 259-265 (2003)
• [文献書誌] T.Suwada et al.: "Measurement of positron production efficiency from a tungsten mono-crystalline target using 4 and 8 GeV electrons"Physical Review. E67. 016502 (2003)
• [文献書誌] T.Muto et al.: "Observation of incoherent diffraction radiation from a single edge target in the visible light region"Physical Review Letters. 90. 104801 (2003)
• [文献書誌] ZEUS Collaboration, S.Chekanov et al.: "Study of the azimuthal asymmety of jets in neutral current deep inelastic scattering at HERA"Physics Letters(2003). B551. 3-4 (2003)
• [文献書誌] ZEUS Collaboration, S.Chekanov et al.: "Measurements of inelastic J/psi and J/psi' photoproduction at HERA"Urop. Phys. Journal (2002). C27. 173-188 (2002)
• [文献書誌] ZEUS Collaboration, S.Chekanov et al.: "Inclusive jet cross sections in the Breit frame in neutral current deep inelastic scattering at HERA and determination of Alpha_s"Physics Letters (November 2002). B547. 164-180 (2002)
• [文献書誌] J.Breitweg et al.: "Measurement of dijet cross sections for events with a leading neutron in photoproduction at HERA"Nuclear Physics. B596. 3-29 (2001)
• [文献書誌] J.Breitweg et al.: "Measurement of dijet production in neutral current deep inelastic scattering at high Q2 and determination of αs"Physics Letters. B507. 70-88 (2001)
• [文献書誌] S.Chekanov et al.: "Multiplicity moments in deep inelastic scattering at HERA"Physics Letters. B510. 34-54 (2001)
• [文献書誌] J.Breitweg et al.: "Measurement of open beauty production in photoproduction at HERA"The European Physical Journal. C18. 625-637 (2001)
• [文献書誌] S.Chekanov et al.: "Study of the effective transverse momentum of partons in the proton using prompt photons in photoproduction at HERA"Physics Letters. B511. 19-32 (2001)
• [文献書誌] S.Chekanov et al.: "Dijet production in neutral current deep inelastic scattering at HERA"The European Physical Journal. C23. 13-27 (2002)
• [文献書誌] ZEUS Collaboration;J.Breitweg 他: "Measurement of dijet cross sections for events with a leading neutron in photoproduction at HERA"Nuclear Physics. B596. 3-29 (2001)
• [文献書誌] ZEUS collaboration;J.Breitweg 他: "A Search for resonance decays to D-jet in e^+p scattering at HERA"Physical Review. D63(予定). (2001)
• [文献書誌] ZEUS collaboration;J.Breitweg 他: "Measurement of ω electroproduction at HERA"Physics Letters. B487. 3-4 (2000)
• [文献書誌] ZEUS collaboration;J.Breitweg 他: "Measurement of the Proton Structure Function F_2 at Very Low Q^2 at HERA"Physics Letters. B487. 1-2 (2000)
• [文献書誌] ZEUS collaboration;J.Breitweg 他: "Search for Resonances Decaying to e^+-jet in e^+p interactions at HERA"The European Physical Journal. C16. 253-262 (2000)
• [文献書誌] Zeus Collaboration;J.Breitweg他: "Measurement of diffractive photoproduction of Vectermesons at large momentum transfer at HERA"The European Physical Journal. C14. 213-238 (2000)