Study of measurement precision and development of detectors for the Electron Ion Collider

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前年度に引き続き、アメリカで進行中のElectron Ion Collider（EIC）計画における超前方カロリメータ（ZDC）の開発研究を行った。本年度の研究計画通り、実際の設計に向け、ZDCデザインの細部を詰めるための研究を行った。まず、シミュレーションによってクリスタルカロリメータの材質の評価を行った。光量の少ない材質でも、クリスタルや光センサの性能の悪化がない限りでは要求されるエネルギー分解能を達成できることを示した。また、スイスのCERN研究所で行われたALICE実験用カロリメータFoCalのビームテストに参加し、ZDCでも採用予定のサンプリングカロリメータを使ったデータ取得を行った。また、前年度末に行った光センサの中性子照射テストについて、照射した中性子数を見積り、評価した。本年度EIC計画では、前年度に複数立ち上げられた準備段階の国際共同実験を統合し、新しく国際大型共同実験ePICが立ち上げられた。本研究でデザインしたZDCは、前年度の共同実験の一つECCE実験に採用されており、新しいePIC実験でもそのまま採用されることとなった。ePIC実験への統合に伴い検出器シミュレーションのフレームワークが変更されたため、本研究のZDCを改めてePIC実験のシミュレーションへ導入した。シミュレーション研究がさらに進むよう、海外から研究者を招聘し共同研究を行い、ZDCについてこれまでの開発内容を引き継いだ。また、EICのビームラインへの設置へ向け、読み出し部の配置等の議論を進めた。この議論をもとに、海外の研究者と協力して実際の設置位置の検討を進め、設置スペースの確認を行った。加えて、前年度にECCE検出器のフルシミュレーションを用いて進めた、電子・陽子荷電流深非弾性散乱断面積の測定精度の研究について、結果をまとめて日本物理学会で発表した。