Beam Particle Identification for Cascade Baryon Spectroscopy

J-PARCハドロン実験施設では、近年高運動量ビームラインと呼ばれる施設が稼働を開始した。現在は一次陽子をビームとして供給している。これを二次粒子を輸送できるビームラインとして利用する計画がある。このような新しい機能が実現されると、世界で唯一、高運動量領域における二次粒子ラインが完成することとなる。この好機に際し、本研究ではビーム粒子のための粒子識別検出器を開発している。二次粒子ビームライン実現に向けて、まず現在のレイアウトにおいて一次陽子に混入する二次粒子の生成および輸送量の測定を実現させた。この結果より、開発中の検出器について、想定される運動量領域の粒子を実際に性能試験に用いる可能性が開かれた。また、これまでに検討してきた読み出し回路の選定を行った。当該検出器は、エアロジェル輻射体を用い、ビーム粒子に対して発生したチェレンコフリングのイメージを検出し、粒子識別を行う。特に、現行施設での最大運動量である2GeV/cを超えて，5GeV/cのK中間子を利用することができれば、これまでに実験的な情報が乏しかったΞ粒子の分光研究が可能となる。このとき、K中間子に対してπ中間子が2桁から3桁ほど多く生成されてしまう。従って、大量のπ中間子を除去し、能動的にK中間子のリングを識別する機器が重要となる。本研究では、チェレンコフ光の検出にMPPCを用いる。想定されるビーム計測率が高いことから、これに対応した読み出し回路が必要となっていた。これまでにいくつかの可能性について検討を重ねた結果、最適な回路を選定し、かつ入手することができた。

J-PARCハドロン実験施設では、近年高運動量ビームラインと呼ばれる施設が稼働を開始した。現在は一次陽子をビームとして供給している。これを二次粒子を輸送できるビームラインとして利用する計画がある。このような新しい機能が実現されると、世界で唯一、高運動量領域における二次粒子ラインが完成することとなる。この好機に際し、本研究ではビーム粒子のための粒子識別検出器を開発している。二次粒子ビームライン実現に向けて、まず現在のレイアウトにおいて一次陽子に混入する二次粒子の生成および輸送量の測定を実現させた。この結果より、開発中の検出器について、想定される運動量領域の粒子を実際に性能試験に用いる可能性が開かれた。また、これまでに検討してきた読み出し回路の選定を行った。当該検出器は、エアロジェル輻射体を用い、ビーム粒子に対して発生したチェレンコフリングのイメージを検出し、粒子識別を行う。特に、現行施設での最大運動量である2GeV/cを超えて，5GeV/cのK中間子を利用することができれば、これまでに実験的な情報が乏しかったΞ粒子の分光研究が可能となる。このとき、K中間子に対してπ中間子が2桁から3桁ほど多く生成されてしまう。従って、大量のπ中間子を除去し、能動的にK中間子のリングを識別する機器が重要となる。本研究では、チェレンコフ光の検出にMPPCを用いる。想定されるビーム計測率が高いことから、これに対応した読み出し回路が必要となっていた。これまでにいくつかの可能性について検討を重ねた結果、最適な回路を選定し、かつ入手することができた。