大強度ミューオン源によるミューオン・レプトン・フレイバー非保存探索の新展開

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13304019
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 久野 良孝 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30170020)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菅谷 頼仁 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80324747) ; 青木 正治 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80290849) ; 能町 正治 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90208299) ; 森 義治 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30124176) ; 中野 貴志 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (80212091)
• Keywords: ミューオン / レプトン・フレイバー / ポリミド樹脂 / ストロー・ガス・チェンバー / 一体型ストロー / カソード・ストライプ / シンチレーティング・ファイバー / マルチアノード光電子倍増管

Research Abstract

本研究は、ミューオンのレプトン・フレイバー数を破るミューオン・電子転換過程の探索実験のための準備研究である。平成14年度では、その過程から発生する電子の運動量を正確に測定するための電子飛跡検出器を、平成13年に引き続き、おこなった。この電子飛跡検出器は、25ミクロン厚さのポリミド樹脂を陰極として、ストローの中心に陽極としてタングステン線を張ったものであり、ストロー・ガス・チェンバーと呼ばれている。ストローの軸方向の位置を決定するために、外側に銅ストライプの薄膜を置き、そこでの誘起電荷を読み出す。これを可能にするためには、ストローが導電性ではなく、ある電気抵抗を持つことが必要であり、抵抗のあるポリミド樹脂のストローの開発を行った。また、日本独自な技術で製作可能である一体型の継ぎ目無しのストローを世界で始めて使用し、真空中でも安定して動作するストロー・ガス・チェンバーを製作することができた。我々は30本のストローを組み立てて、その試作機を製作した。平成14年5月には、高エネルギー加速器研究機構(KEK)で、粒子ビームを使って性能評価をおこなった。試験の結果として、我々の目指す位置分解能が得られることがわかった。
さらにストロー・ガス・チェンバーに加え、300マイクロンという極細のシンチレーティング・ファイバーを使った電子飛跡検出器の開発もおこなった。読み出し装置として、マルチアノード光電子増倍管を使用した。これも平成14年12月にKEKにおいてビームテストを行い、時間分解能や位置分解能を調べ、要求を満たす性能が得られることがわかった。