K-nucl@J-Parc 打ち合わせ資料

K-nucl @ J-PARC 打ち合わせ
藤岡宏之
2006/02/13
前回(1/31)打ち合わせのまとめ
• Targetの径を小さくする。(φ70mm→40mm)
• Charge exchange p(K-, KL)n を考慮する
• Kaonic nuclei崩壊で出来るhyperonの検出
• まずはΛ→p+π-のinvariant-mass and/or DCAが
見えるかどうか
proton
OLD(70mm)
NEW(40mm)
pion
Energy straggling
pCDS
Eini - ECDS
Energy straggling
pini
Multiple scattering
θ
beam axis
Multiple scatteringがなければ
θの値は不変のはず。
φについても同様。
CDSのresolution
• 福田さんのCDSの場合
とりあえずこの値を元にsimulationを進める。
標的や容器中でのエネルギーロスの補正を
行い、ビーム（現時点ではCDSの中心軸に
一致）との最近接点 (xy平面で)を探し、それ
をvertexとみなす。
Simulation result (500MeV/c p)
w/o resolution
σ=67MeV/c
w/ resolution
Simulation result (200MeV/c
π)
w/o resolution
w/ resolution
σ=11MeV/c
Λ reconstruction
• 今回は、CFRPの外で
崩壊したものは
reconstructしていない。
• xy平面での2つのtrack
の交点をvertexとし, z
座標は中点とする。
Simulation results (400MeV/c Λ)
σ=4.4MeV/c2
σ=29MeV/c
flight length
• σ<1cmでΛのdecay
vertexが見えている。
w/o resolution
w/ resolution
Resolution formula
measurement errors
multiple scattering
Λのacceptance
• 前回見せたacceptance
よりも少し小さめ。
• 標的の外で壊れた事
象を捨てているから？
Resolution formula (Cont’d)
• 福田CDC : L=0.183m, B=0.5T, AN=48
Resolution formula (Cont’d)
• 福田CDC : X0=640m (He:C2H6=50:50)
Resolutionについて
• 角度分解能は問題なさそう。
• 標的系でのenergy stragglingは大して大きく
ない。運動量分解能はL2, Bに比例して向上
の余地あり？
• しかし、福田CDC程度の分解能があれば、
Λを見るだけなら十分。
最低限必要なsensibility
• 1μb/sr/MeV
nucl-th/0503039
A. Ciepl´y et al., Nucl. Phys. A 696 (2001), 173.
T. Kishimoto, Phys. Rev. Lett. 83 (1999), 4701.
前方TOFに中性子が入るイベント数
• Γ=10MeVの場合。
n (TOF), Λ+p (CDS) coincidence
• 400ev/day (inclusive)
• 仮定
Λp or Σ0p 崩壊が
全体の1/3
• 40ev/day (n+Λ)
• 30ev/day (n+Λ+p)
neutron
neutron+Λ
neutron+Λ+proton
neutron
neutron
neutron+Λ
neutron+Λ
neutron+Λ+proton
neutron+Λ+proton
mass resolution
invariant mass
missing mass
backgrounds?
• Two-nucleon absorption
• Two-nucleon absorption + Σ-Λ conversion
• KN scattering + KN interaction (or stopped Kabsorption)
Signal
(3He, 100MeV bound, 2体崩壊)
• K-nuclが後方に反跳を
受けてΛの分布はやや
後方に中心が移るが、
広く分布する。
Signal
(4He, 200MeV bound, 3体崩壊)
• boostが大きく、かつ3
体崩壊で運動量分布
が広がっている場合。
Two-nucleon absorption
• 前方にneutronを要求し
たとき、Λは後方に分
布する。
Fermi motion
PRL 49 (1982) 974

Download Report