| 研究実績の概要 |
核子内のクォークの運動量・位置の３次元分布を探る鍵となる、排他的ドレルヤン反応(π-p→γ*n→μ+μ-n反応)断面積測定実験のための、高位置・高時間分解能ミューオン検出器の開発を行った。このミューオン検出器には、Multigap Resistive Plate Chamber(MRPC)と呼ばれる検出器を用いる。MRPC検出器はこれまで主に時間測定用に用いられてきた。本研究では、位置分解能も優れたMRPC検出器を開発し、ミューオンの通過位置・時間の同時測定に用いる。
本研究では1 m × 0.5 mの大型で、X,Y方向にそれぞれ5 mm間隔の読み出しストリップを持つ、通過位置・時間両方に感度の良いMRPC検出器の開発を行った。MRPCは材料をそれぞれに特化した製作会社で製作し、手作業で組み立てる。本研究では大型で細い読み出しストリップを持つRPC検出器の製作が可能であることを実証した。また初年度にはアンプにノイズの問題があったが、２年目ではそれを改良し低ノイズのアンプの開発を行った。
製作したRPC検出器とアンプは宇宙線で試験を行い、グランド形状の最適化を行った。またSPring-8/LEPS2ビームラインでビーム試験を行い、時間分解能、検出効率、位置分解能の性能評価を行った。一連の試験で目標としている性能が出ていることを確認した。今後はより大型化に向けた検討・試験を行う。
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