Development of new scintillation detector towards determination of the spin and parity of the KbarNN

本研究では、荷電中性のKbarNN状態がΛn対に崩壊する事象を捕らえるための中性子検出器と、荷電+eのKbarNN状態のΛp崩壊におけるスピン相関測定のための陽子偏極測定器が一体となった検出器の開発を進めている。検出器は中性子の検出及び陽子偏極測定のための２次散乱を引き起こすためのバルク層と、２次散乱陽子の散乱角度測定のためのトラッキング層の2層からなる。前年度行ったトラッキング層に関する試作機制作とビーム照射実験から、トラッキング層にシンチレーションファイバーを用いることとした。しかし、新規のシンチレーションファイバーの購入が困難であったため、既存データを用いて中性子検出における信号事象と背景事象の分離手法の開発を行った。背景事象の多くは、ビームによって生成した何らかの２次粒子が、検出器周りの物質とさらに反応して生成する３次粒子によって作られる。特に、３次粒子が中性粒子であった場合に、反K中間子原子核からの中性子（信号事象）か、それ以外の中性粒子（背景事象）であるかは、原理的に分離不可能である。そのため、背景事象が作る事象分布を精度良く再現し、実際に得られた分布から差し引くことで、目的の信号事象の事象分布を得ることを目指した。３次粒子によって作られる事象は、目的の反応由来の粒子とは異なり、時間的にランダムに作られる。そこで、荷電粒子と中性粒子のそれぞれによって作られた検出器情報をランダムに組み合わせることで、背景事象の事象分布が得られることがわかった。この手法により、背景事象の寄与を引き、目的の信号事象の分布が得られることを確かめた。この手法を用いて、KbarNN状態のπΛNもしくはπΣNに崩壊モードについて解析を行い、現在投稿論文を準備中である。

本研究では、荷電中性のKbarNN状態がΛn対に崩壊する事象を捕らえるための中性子検出器と、荷電+eのKbarNN状態のΛp崩壊におけるスピン相関測定のための陽子偏極測定器が一体となった検出器の開発を進めている。検出器は中性子の検出及び陽子偏極測定のための２次散乱を引き起こすためのバルク層と、２次散乱陽子の散乱角度測定のためのトラッキング層の2層からなる。前年度行ったトラッキング層に関する試作機制作とビーム照射実験から、トラッキング層にシンチレーションファイバーを用いることとした。しかし、新規のシンチレーションファイバーの購入が困難であったため、既存データを用いて中性子検出における信号事象と背景事象の分離手法の開発を行った。背景事象の多くは、ビームによって生成した何らかの２次粒子が、検出器周りの物質とさらに反応して生成する３次粒子によって作られる。特に、３次粒子が中性粒子であった場合に、反K中間子原子核からの中性子（信号事象）か、それ以外の中性粒子（背景事象）であるかは、原理的に分離不可能である。そのため、背景事象が作る事象分布を精度良く再現し、実際に得られた分布から差し引くことで、目的の信号事象の事象分布を得ることを目指した。３次粒子によって作られる事象は、目的の反応由来の粒子とは異なり、時間的にランダムに作られる。そこで、荷電粒子と中性粒子のそれぞれによって作られた検出器情報をランダムに組み合わせることで、背景事象の事象分布が得られることがわかった。この手法により、背景事象の寄与を引き、目的の信号事象の分布が得られることを確かめた。この手法を用いて、KbarNN状態のπΛNもしくはπΣNに崩壊モードについて解析を行い、現在投稿論文を準備中である。