| 研究課題/領域番号 |
16H02184
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
南條 創 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (40419445)
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| 研究分担者 |
塩見 公志 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, 助教 (40648036)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | カロリメータ / MPPC / CP非保存 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は新たに4次元カロリメータを開発構築し、K中間子稀崩壊探索を通して素粒子の新物理を探索を行うものである。本実験 のカロリメータは、50cm長さのundoped CsI結晶を積み上げ構築している。この下流部からのPMTによる読み出しによりエネルギ ー、平面座標、時間情報を得る。結晶上流部に新たにMPPCという高感度半導体センサーを接着し、シンチレーション光の伝搬について上下流の時間差を用い、結晶奥行き方向の座標情報を得る。これらにより、4次元情報を含むエネルギー測定が可能とな る。これを用いることで、K中間子稀崩壊探索における背景事象の削減を行う。最大の寄与をもつ中性子入射による背景事象について、結晶奥行き方向での相互作用位置を特定し、上流部に局在するガンマ線入射と区別し、1/10の削減を見込む。この実現には、KOTO検出器のある現場での結晶とMPPCの接着を行う必要がある。この際接着面を平面にし、接着作業を容易にする目的で、MPPCに予めクォーツ板を接着する。この量産と、結晶への接着機構の開発を行った。そののち、結晶にアクセスする為に、実際のKOTO検出器を分離し、カロリメータ上流部にMPPCを接着した。そののちKOTO検出器を再度結合し、真空タンク部を真空にし、2月にK中間子ビームによるデータ取得を始めた。3月には中性子背景事象削減能力について評価を行い、1/10以下の削減を達成した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
KOTO実験のビーム受け入れスケジュールが予定より１ヶ月前倒しであったが、それに合わせて４次元カロリメータを構築し、無事にビームによる性能評価を実施し、3月には学会および国際会議で結果を発表した。
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| 今後の研究の推進方策 |
予定通り４次元カロリメータを構築し、実際のK中間子ビーム中での性能評価を実施した。2019,20年度には4次元カロメータ性能について最終結果をまとめ、K中間子稀崩壊探索を通して素粒子標準模型を超える新物理の探索を行う。
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