Search for rare muon decay with highest sensitivity to unravel grand unification of elementary particle

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本研究課題の第一の目的であるMEG II実験については、2021年に読み出しエレクトロニクスWaveDREAMの量産が完了し、全ての測定器で全チャンネルの信号を読み出すことが可能となった。検討中の幾つかのミュー粒子ビーム強度でエンジニアリング運転を実施し、各測定器の最終調整を行った。また、ビームタイム後半には試験的な物理データの取得を実施することができた。液体キセノン検出器は、光センサー(MPPC)のビーム運転中における性能劣化現象に関する調査が進められ、ビームタイム前にアニーリングによる性能回復を行うことで年間を通した運用が可能であることがわかった。また、全チャンネルを用いた背景ガンマ線測定、荷電パイ粒子の荷電交換(CEX)反応による単色ガンマ線を用いた検出器較正を行い、性能を評価するための各種データを取得した。陽電子飛跡検出器(ドリフトチェンバー)については、前年に最適化された安定動作のための添加ガス条件でコンディショニングを行い、各ビーム強度での安定動作を確認した。ノイズ調査、ミュー粒子通常崩壊からの背景陽電子の飛跡測定、運動量分布測定などが行われた。新実験測定器の要となる光子ペアスペクトロメータ用アクティブコンバーターの開発が進められた。アクティブコンバーターの候補物質の比較研究が行われ、LYSOが検出効率・エネルギー分解能・時間分解能の観点から最も適した物質であるとの結論を得た。さらにシミュレーションによるパイルアップ事象削減のためのセグメント形状の最適化が行われた。さらに、LYSO結晶を用いたアクティブコンバーターの試作機を製作した。