原子核内におけるベクトル中間子の質量変化に関する系統的研究の展開

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本年度はJ-PARC E16実験のトリガーレートのシミュレーションおよびトリガー信号中継ボードのファームウェア開発を行った。E16実験はJ-PARCの大強度1次陽子ビームを直接固定標的に当てて原子核内でのφ中間子をはじめとしたベクトル中間子の質量を測定し、ハドロン質量の起源に迫ることが目的の実験である。トリガーレートのシミュレーションは前年度まで開発を行っていたGeant4というソフトウェアを元にしたモンテカルロシミュレーションで、主に標的で生成されたπ中間子起因のバックグラウンドが生成するダミートリガーについてシミュレーションを行った。E16実験ではφ中間子の質量スペクトルを十分な統計で測定する必要があるが、φ中間子の収量は実験のトリガーレート、即ちこのπ中間子起因のバックグラウンドによって決まるのでこの見積もりは非常に重要である。また、この見積もりをφ中間子の収量の見積もりと同時に行うことで予想されるスペクトルの形(主にS/N比)についても考察を行った。ファームウェアの方は前年度から引き続き行っていたもので、FPGAを用いたものである。今年度は実際の信号を用いてファームウェアの挙動を確認し、場合によって修正を加えるという作業を行った。このファームウェアを載せる回路の目的は高レートのトリガー信号を直接受け、それを後段のトリガーロジック作成用の回路に渡すことであるが、高レートな信号を扱っている故に想定外の動作に対して対処が必要である。このような例外処理の場合の動作について実際の信号で確認を行った。また、ファームウェア内のパラメータ(実際はレジスタの値)を制御するソフトウェアの開発も行った。特にチャンネル毎の遅延を調整する回路を作成して導入し、PCからイーサネットを通じて制御できるようにした。