Measurements of eta'-meson electromagnetic decay in the nuclear medium

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本研究は、GeV領域の光子ビームを原子核標的に照射し、原子核内部にη'メソンを生成して、その性質変化を調べるという研究実施計画に基づいて進められている。これによって、カイラル相転移前駆現象の探索を行い、通常物質の質量の起源を探ることを目的としている。計画実行に当たり、まず第一に、新たに導入する銅標的による放射線量増加に対する対策が必要となった。このためのビームダンプ強化に向けた実験棟の改造を検討し、安全管理上の許可申請・認可を経て、工事の段取りが整った。本研究では、1320本のBGO単結晶で構成された電磁カロリメータBGOeggを中心とした検出器群を駆使してη'メソンが二つのガンマ線（2γ）に崩壊する事象を捉える。この測定における最大のバックグラウンドは、GeV領域の光子ビームによる様々な反応によって生成される複数のπ0やηメソンの崩壊によって放出される多数のガンマ線の中から組み合わされた偽2γであり、このようなバックグラウンド事象の詳細な検討も本研究の重要な柱となっている。ハードウェアーによる、このようなバックグラウンド対策として、超前方に252本のPWO単結晶で構成された電磁カロリメータPWO-Fを設置した。これによって、BGOegg検出器から前方に逃れたガンマ線を検出することができ、偽2γ事象を減らすことができる。ソフトウェアーによるバックグラウンド対策としては、これまでに得られたデータを解析することで、偽2γ事象のより詳細な振る舞いを調べることができる。f0(980)メソンのπ0π0崩壊に関して最近発表した論文からも、偽2γ事象に関する重要な情報が得られている。