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K^+中間子の稀な崩壊モードK^+→π^+νν^^-の探索は、その崩壊から生成されるπ^+中間子の運動量が、主なバックグラウンドとなるK^+→π^+π^0崩壊から生成されるπ^+中間子の運動量より高い領域でこれまでは行われてきた。日米協力実験の一環として我々が行ってきた静止型K^+実験、BNL-E787実験では、この領域で既に1事象の検出に成功している。我々は、E787実験をさらに発展させたE949実験において、K^+→π^+νν^^-崩壊を10事象程度検出する事を計画している。そのためには、K^+→π^+νν^^-崩壊の探索をπ^+中間子の運動量のより低い領域でも行えるようにする事が非常に重要である。π^+中間子の運動量のより低い領域では、K^+→π^+π^0崩壊から生成されるπ^0からの光子が入射K^+ビームの方向に放出される確率が高くなるため、そこでのK^+ビームの方向での光子検出効率を格段に上げる事が要求される。又、その検出効率の大きさを正しく評価する事も重要である。そのため、我々は実際の静止K^+中間子崩壊測定器の形状及び物質構成を組み込んだ高統計のシミュレーションを行い、K^+ビームの方向での光子検出器の増強が必要であるとの結論を得た。
K^+ビームの方向での光子検出器は、大強度のK^+ビーム中しかも1Teslaの強磁場の中で正常に動作するものでなければならない。このような光子検出器の候補として、我々は次の2つのものを考えた。
1)純CsI結晶からの光を高磁場用光電子増倍管によって直接読み出す方法。
2)鉛とプラスチックシンチレーターを積層し、シンチレーション光を波長変換ファイバーによって磁場の十分弱い場所まで引き出し、通常の光電子増倍管で読み出す方法。
これら2つの方法について、シミュレーション及び測定器試作によって光子検出効率の多面的な評価を行った。
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