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本研究では、1999年よりCERN研究所で稼働を開始する低速パルス反陽子源、AD(Antiproton Decelerator)を用いた研究に向けて、実験計画立案と、測定装置の開発を行った。研究成果は以下の通り。
1. 反陽子をヘリウム媒質中に打ち込むと 97%は即時消滅するが、3%が反陽子ヘリウム原子を生成して遅延消滅(主としてπ中間子放出)をする。この遅延部分の遅延消滅時間スペクトルをバルスビームの環境で高精度で測定するには、十分なダイナミックレンジで直線性を保証されたアナログ測定器が求められる。
2. π中間子測定はチェレンコフカウンターで行うこととし、その出力を光電子増倍管で検出する。光電子増倍管としてはゲート付のメッシュダイノード型を新開発し、ゲート動作や直線性に関して詳細な検討を行った。また、光電子増倍管の出力波形は、ディジタルオシロスコープによって記録し、その波形出力の解析から反陽子消滅時間スペクトルを再構成する。
3. チェレンコフカウンターの応答をモンテカルロ法でシミュレートするとともに、プロトタイプを製作して電子シンクロトロンで光子数/入射粒子数比の測定を行った。その結果をシミュレーションにフィードバックすることで、信頼性の高いシミュレーションを実現した。
4. 開発された測定器は我々の実験計画実現に十分な性能を有することが確認され、実際に1999年にCERNにおける実験で使用される。
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