Bファクトリー端冠部電磁カロリメーターの開発

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06044218
• 研究機関: 高エネルギー物理学研究所
• 研究代表者: 福島 正己 高エネルギー物理学研究所, 物理部, 助教授 (30241227)
• 研究分担者: BONDAR Alexa ブドカ原子核研究所, 上級研究員 ; SHWARTZ Bori ブドカ原子核研究所, 上級研究員 ; 李 金 北京高能物理研, 教授 ; 陳 宏芳 中国科学技術大学, 理学部, 教授 ; 祝 玉燦 北京高能物理研, 第1部門, 教授 ; 陳 和生 北京高能物理研, 教授 ; 谷森 達 東京工業大学, 理学部・物理, 助教授 (10179856) ; 金行 健治 東京工業大学, 理学部・物理, 助手 (30224629) ; 渡辺 靖志 東京工業大学, 理学部・物理, 教授 (40126199) ; 林井 久樹 奈良女子大学, 理学部・物理, 助手 (50180980) ; 野口 誠之 奈良女子大学, 理学部・物理, 教授 (90093559) ; 藤原 昇 奈良女子大学, 理学部・物理, 教授 (40027058) ; 佐藤 伸明 高エルネギー物理学研究所, 物理部, 助手 (10202095) ; 田中 真伸 高エルネギー物理学研究所, 物理部, 助手 (00222117) ; 佐川 宏行 高エルネギー物理学研究所, 物理部, 助手 (80178590) ; 池田 博一 高エルネギー物理学研究所, 物理部, 助教授 (10132680) ; 玉井 邦雄 高エルネギー物理学研究所, 物理部, 助教授 (60125606) ; 高崎 史彦 高エルネギー物理学研究所, 物理部, 教授 (70011749)
• キーワード: 電磁カロリメーター / 無機シンチレーター / ヨウ化セシウム / フッ化バリウム

研究概要

高能研・BINPでの大型結晶製作が予定より早く進み、平成6年度中に純粋Cs17本、及びBaF_25本を入手した。これを小マトリックスに組み、KEKの用紙シンクロトロンでビーム試験を行なった。予備的なデータ解析によれば、パイ中間子に対して純粋CsIについては200ピコ秒、BaF_2については150ピコ秒の時間分解能を得た。これは1GeV弱のK中間子を飛行時間差によってパイ中間子から選別するのに十分な性能である。エネルギー分解能については、結晶数が十分でない為に最終的な性能を評価するに至らなかったが、純粋CsIを用いて、1GeVで約2.2%の分解能を得た。純粋CsI、BaF_2ともに、光電増倍管を用いる読みだしには十分の光量である事を確認した。速い成分の集光不均一度には30%を越えるものがあったが、遅い成分を含めた全光量では均一度の条件がほぼ満足された。逆にこれを利用して、早い発光成分の遅い成分に対する比から、ハドロンシャワーの起点を推定して、時間分解能を改良できることが判明した。一方、高能研での試験などによって、BaF_2の放射線耐性が従来の結果より大幅に小さい事が判明した為に、平成7年度以降は、対象になる結晶を純粋CsI、CsI(Tl)、及び新しいPWO(PbWO_4,Lead Tungstenate)の3種とする。これらについて光読みだし方法の開発を継続するともに、CsI(Tl)の5X6マトリックス検出器を製作してKEKの陽子シンクロトロンでビーム試験を行なう。また純粋CsIの3X3マトリックス検出器を製作して、BINPのレーザー反跳タッグド光子ビームで試験を行なう。

研究成果

• [文献書誌] BELLE Collaboration: "Letter of Iuteut for A Study of CP Violation in B-Meson." KEK report 94-2. KEK94-2. 81-99 (1994)
• [文献書誌] H.Sagawa,et al.: "The BELLE Calorimeter." The Proceedings of the 1994 Beijing Calorimeter Symposium.(1995)
• [文献書誌] The BELLE Collaboration: "A Study of CP Violation in B Meson Decays. Technical Design Report" KEK report. KEK95-(発行準備中). 第6章 (1995)
• [文献書誌] M.Fukushima,et al.: "The Performance of BELLE Electromagnetic Calorimeter" Nucl. Inst. and Method. (投稿準備中).