中性K中間子のCP対称性非保存崩壊測定実験における光子検出器の開発

中性介子CP对称性非保守衰变测量实验光子探测器的研制

基本信息

批准号：
11740148
负责人：
野村正
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

CP非保存現象を研究する上で、B中間子系での測定と共に中性K中間子系での測定を行なうことは、特に標準理論を超える物理の存在の探求という点において非常に重要である。本研究では稀崩壊過程であるK_L→π^0νν^^-の測定実験に使用する光子検出器の開発を行ない、特に大量の中性子バックグラウンドが存在する大強度中性ビーム内に設置して稼働するものに焦点を絞っている。光子感度を十分高く保ったまま、0.1%程度の低中性子感度に抑えるためには、後者の反応メカニズムの特徴である低速粒子の発生に対して不感となればよいので、高速粒子のみが発生させうるチェレンコフ放射を利用することを基本方針としている。本年度は主に基本性能の再確認と前年度のビームを利用した性能評価実験の詳細解析をおこなった。基本性能の再確認前年度の評価において不定要素であった検出器のゲインの較正について再度アクリル放射体を利用した試作器に対して測定を行なった。具体的には、宇宙線による試験とモニター用の発光ダイオード出力との比較である。ビーム実験に同時収集していたモニター出力データと合わせて、エネルギーとの関係付けは正しく理解できるようになった。ビームによる性能評価実験の詳細解析前年度におこなった中性子や陽子でのビーム実験の詳細解析を行なった。感度(または不感率)そのものだけでなく、可視エネルギーの分布など多くの情報を実験とシミュレーションの間で比較した。陽子による実験では、チェレンコフ発光しきい値近辺での食い違いが見られたが、中性子感度への類推となる原子核反応の部分は良く一致していた。本研究での試作器で得られた結果は低エネルギーの中性子に対しては予想していたとおり十分低い感度の検出器となることが確認できた。さらにシミュレーションによれば、放射体にエアロジェルを使えば1GeV近辺の高エネルギー領域でも飛躍的に改善を見込めるという新たな知見も得られた。

在研究CP非保守现象时，在中性K-Meson系统中测量中性的K-Meson系统以及B-Meson系统中的测量非常重要，尤其是在探索超出标准理论的物理学的存在方面。这项研究的重点是用于测量K_l→π^0νν^^ - 的光子检测器，这是一种罕见的衰减过程，特别专注于在具有较大中子背景的大强度中性束中运行的探测器。为了使光子对低中子灵敏度的敏感性约为0.1％，同时保持足够高的光子灵敏度，基本策略是使用Cherenkov辐射，这只能由高速颗粒产生，因为它足以对慢粒子的产生不敏感，这是后一种后一种反应机制的特征。今年，我们主要对使用上一年的光束对基本绩效进行了重新确认，并对绩效评估实验进行了详细分析。重新配置基本绩效：再次进行了测量以校准检测器的增益，这是上一年评估的不确定因素。具体而言，这是宇宙射线测试和用于监视的光发射二极管输出之间的比较。现在，可以正确理解与能量的关系，以及在梁实验期间同时收集的监视器输出数据。详细分析了使用梁的绩效评估实验的详细分析，对上一年中的中子和质子进行了梁实验的详细分析。在实验和仿真之间比较了敏感性（或死亡）本身，还比较了大量信息，例如可见能量的分布。在质子实验中，在Cherenkov发射阈值附近观察到差异，但是核反应的一部分是与中子灵敏度的类比，这是很好的一致性。这项研究中用原型获得的结果被证实为具有足够低灵敏度的检测器，如低能量中子所预期的那样。此外，根据模拟，已经获得了新的发现，即即使在1 GEV左右的高能区域，使用气凝胶作为散热器也可以显着改善。