次世代ミュー粒子異常磁気能率測定のための陽電子飛跡検出器の開発

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標準模型を超えた物理を探索するため、μ粒子異常磁気能率の超精密測定を目指している。先行実験においては、理論予測から4シグマ以上もの逸脱が報告されて いるため、独立な手法による検証が強く求められている。J-PARC E34実験計画では指向性の強いμ粒子ビームとコンパクトな蓄積磁石・陽電子飛跡検出器を用い る新しい手法を採用することで、先行実験の検証を目指している。本研究ではそのために必要となる陽電子検出器の開発を行なっている。21年度に行なった接着手法の研究開発および検出器製作環境の整備を基にして、22年度はその最小構成要素であるクォーターベーンの試作機を製作した。クォーターベーンは約10種類もの部材を張り合わせて構成されるが、接着剤の選定・位置合わせ用の治具の製作・試験・修正を各組み立て工程ごとに実施した。クォーターベーン試作機を組み合わせて製作する予定のベーン試作機の準備として、骨組みとなるベーンベースも試作した。厚み1mm程度で十分薄く、長さ1m程度と大型にでき、物質量が低く、電気的に絶縁で、十分な剛性を持ち、大きな開口率でも平面度が出せる素材としてG10を採用した。試作一号機ではある程度の反りが見られているものの、23年度からのベーン試作にて改良が必要かを判断する予定である。センサーをフレームに接着する工程は、1um程度と挑戦的な精度での位置合わせが要求されるため重点的に検討を行った。要求精度実現に向けて、フレームの素材・設計の再検討・接着治具の改良を進めてきた。現時点では製作後の安定性も含めて3um程度の精度に到達した。