2010 Fiscal Year Annual Research Report
カイラル対称性の破れによる質量生成機構の実験的解明
| Project Area | Quest on new hadrons with variety of flavors |
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| Project/Area Number |
21105004
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
延與 秀人 独立行政法人理化学研究所, 延與放射線研究室, 主任研究員 (30213606)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
四日市 悟 独立行政法人理化学研究所, 延與放射線研究室, 専任研究員 (20360670)
小沢 恭一郎 東京大学, 理学系研究科, 講師 (20323496)
武藤 亮太郎 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 (50392147)
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| Keywords | 実験核物理 / 放射線X線粒子線 / GEM / チェレンコフ光検出器 / 飛跡検出器 / 電子検出器 / カイラル対称性 / 量子色力学 |
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| Research Abstract |
J-PARC原子核素粒子実験施設において物理採択された実験E16のためのGEM電子検出器開発を行った。同実験の目的は、原子核中での中間子質量の系統的測定により、有限密度におけるカイラル対称性の回復について確証を得ることである。同実験について、およびGEM電子検出器開発状況について、計11件(うち招待講演6件)の国際会議・学会発表を行い、1本の査読つき論文を出した。
GEM電子検出器は前段:GEMトラッカー部、中段:HBD(ハドロンブラインド:GEMをもちいたガスチェレンコフ検出器)部、後段:鉛ガラスカロリメータ部の三段構成であり、前段/中段がガス電子増幅フォイル(GEM)を用いている。
GEMトラッカー部は、検出面積100mm角、200mm角、300mm角の3面のGEMチェンバーを持つ。各GEMチェンバーは昨年度から本年度にかけて開発した50μm厚のカプトン製GEM3枚で電子を増幅し、低物質量両面2次元ストリップ電極読出基板(基材カプトン25μm厚)で読出しを行う。本年度のビームテストにおいては、1気圧のArCO2(70:30)ガスと350μmピッチの読み出しストリップを使用し、電荷情報とタイミング情報の双方を利用することで、垂直(0度)入射での分解能80μm、15度入射で110μm、30度では130μmを得た。この性能で、目標とする質量分解能5MeVは達成できる。
HBD部については、光電面であるCsIのGEMへの蒸着を浜松ホトニクスに依頼する他、理研でも実施し、量子効率を改善するための蒸着パラメータ(膜厚、材料純度、蒸着時の温度および真空度など)の確認を行った。改善された光電面を使用したビームテストでは、CF4ガスを発光体(長さ50cm)かつ増幅ガスとして用い、トラックあたりおよそ10光電子を得た。量子効率のさらなる向上を試みている。
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