权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

荷電粒子を伴う中性K中間子崩壊を通じた新物理探索のための検出器開発

通过伴随带电粒子的中性 kaon 衰变探索新物理的探测器开发

基本信息

批准号：
20K14488
负责人：
清水信宏
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14488/
关键词：
K中間子稀崩壊 J-PARC

项目摘要

J-PARC KOTO実験は、標準理論で強く抑制されているK中間子の崩壊事象、KL→π0ννの観測を通じて，新物理の探索を行うことを目的としている。その中で、本採択課題の目的は、KOTO検出器を改良し、荷電粒子の精密測定を可能にすることである。その最初のステップとして、近年明らかになった荷電K中間子が引き起こす背景事象を削減する検出器開発を行った。KOTOビームラインは、電荷を帯びた粒子は、途中の磁石で除去されるようデザインされている。しかしながら、中性のKL中間子がビームラインの壁と相互作用することで、微量の荷電K中間子がKOTO検出器に入り、背景事象となる。令和二年度は、この背景事象を削減するため、KOTO検出器の入り口に設置する上流荷電Veto検出器(UCV)の開発・試験・運用を行った。UCVは、荷電粒子がシンチレーションファイバーを通過して生成した光子をMPPCで検出し、電気信号へと変換する仕組みをもつ。2019年に製作したプロトタイプで得た反省を踏まえ、7月にデザインを開始し、シンチレーションファイバーの性能評価、エレクトロニクス・メカニクスの開発を経て、11月に実機が完成した。12月は、東北大学の電子ビームを用いたテストを行い、性能検査を行った。予定していた荷電粒子の不感率として、5%未満が達成されることが示された。2021年2月には、J-PARCの実地での運用が始まり、KOTOビームラインの中で、想定していた性能が得られることが確認された。本検出器の開発により、既知の背景事象はついに抑え込める段階へ至った。

J-PARC KOTO is a standard model that strongly suppresses the collapse of K particles, KL→π0ν, and the exploration of new physics. The purpose of this project is to improve KOTO detector and make it possible to measure charged particles accurately. In the past few years, the development of the detector has been reduced due to the increase in the number of charged electrons. KOTO The neutral KL mediator has a strong interaction with the wall and a small amount of the charged KL mediator has a strong interaction with the KOTO detector. In 2002, the background image was reduced, and the entrance of KOTO detector was set up. The development, trial and application of UCV detector were carried out. UCV generates photons from charged particles, MPPC signals, and other components. In 2019, the production of the first batch of products was started. In July, the first batch of products was started. The performance evaluation of the first batch of products was started. In November, the first batch of products was completed. In December, Tohoku University's electronic video platform was launched and performance inspections were conducted. The sensitivity of charged particles is determined by the percentage of 5% of the total. February 2021, J-PARC's actual operation started, KOTO's performance was confirmed. The development of this detector, the background of the known event, the stage to the stage.