磁気スペクトロメータ (ハイパー核の束縛状態を識別 )

HLab meeting
4/22/08
K. Shirotori
Contents
• SksMinus status
– BD repair
– SDC1&2
– 4He target
SksMinus
ハイパー核g線分光実験の手法
Missing mass analysis
: 磁気スペクトロメータ
(ハイパー核の束縛状態を識別 )
Scattered p-, K+
Beam K-, p+
g
g線測定 by Ge検出器
磁気スペクトロメータ + Hyperballのコインシデンス
実験
⇒磁気スペクトロメータによって束縛状態を選ばな
いと実験にならない
⇒J-PARCでの実験のためにSksMinusを建造中
Hyperball-J
SksMinusの設計
J-PARC E13実験 –軽いハイパー核のg線分光実験– (K-,p-)反応 @ pK= 1.5 GeV/c
→散乱p-の運動量 ~1.4 GeV/c
一方、現SKS (system名)の測定可能運動量領域 <1.0 GeV/c

(p+, K+)反応 @ pp= 1.05 GeV/c→散乱K~0.72 GeV/c
E13実験用にスペクトロメータが必要
⇒SKS磁石を使用してデザイン
– アクセプタンス大、運動量分解能も出るように
現在のセットアップ
左 : (p+,K+)反応 @ pp= 1.05 GeV/c
右 : (K-, p-)反応 @ pK= 1.5 GeV/c
SksMinusセットアップ
1.4 GeV/cのp-に対する性能
 アクセプタンス >100 msr, ~20o までの散乱角を測定可能
 運動量分解能 < 3 MeV/c (FWHM)
基本装備
 SDC1~4 :粒子のトラッキング
 STOF :Time-of-flight
 SAC :トリガーでの粒子識別 (n=1.03)
 (SFV :K- beam veto)
バックグラウンド除去
_
 SMF : m- from K- → m- + n
 SP0 : p- from K- → p- + p0
 液体 4He 標的
(25 cm, 3.13 g/cm2)
BD status
ゆるげん
BD修理
• 全アノードワイヤーを交換
20 mm ⇒ 25 mm
– ビームタイム中に壊れ
ないようにするため
270cm
170cm
Wireの写真
Anode
Potential -350 V
Potential -450 V
現状
• ワイヤー交換は終了
– 2台あるBDチェンバーの全ワイヤーの張替え、洗浄は終了
– 1台はK2ビームラインで宇宙線を使ってテスト中
– もう1台はFUJI実験室で電圧をかけて、信号チェック開始
• テスト : 宇宙線によるefficiencyの測定
– シンチで挟んで測定
– 6面(x,x’,u,u’,v,v’)あるのでトラッキングして解析
K2のチェンバー
• 4/1 ワイヤー切れた (x, x’, u, u’, v, v’)
– 導通の影響で3面しか使用できない
⇒3面をテスト
エイプリルフール
ネタではありません
• シンチで挟んだ時のefficiencyが低い
– ガス置換が不十分か?
⇒この時~40 cc/分 ⇔ 200×100×10 = 2×105 cc
– 先週から流量大で流し続け
FUJIのチェンバー
• ホットワイヤーは多いが信号は問題なく見える
– ホットワイヤーは時間が経つとなくなるby K2チェン
バー
• アノード電圧2200 Vから基盤間で放電する
– 構造の問題か? 現在絶縁処理の対策中
wire x scinti counts / 2 scinti
coin. counts
rel. efficiency curve
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
1800
1900
2000
2100
anode HV [V]
Operation電圧
2200
2300
2400
SDC1&2 status
SDC1&2
• SksMinusの入り口のデザイン
– 大変込み入っているので、検出器のデザインのためにSizeの情報が
必要
– HBJ、BAC、SAC、SP0、SDC1、SDC2、標的、フレーム等。。。
• SDC1 (3 mm cell、x,x’,u,u’,v,v’)
– 京大の岡村君が作っているビームラインチェンバー(BDC)と大きさが
違うだけで構造は同じ
– BDCのテストは順調
– とりあえずSDC1を作るにあたって、数々の要求を突きつけてきた
• SDC2 (5 mm cell、x,x’,u,u’)
– SKSで使用していた旧SDC2を使用
– 内部をチェック ⇒ ワイヤー1本切れ以外は意外ときれい
– 次のKEK出張から修理開始
SDC1 plan
Frame
10
88
98
82
550
~100
400
~70
~40
354
160
Total size
X : 660 mm
Y : 554 mm
Z : 98 mm
＊with 10 mm frame
314
554
Y
X
~100
660
PreAmp
SDC2
中身: ワイヤー構造
外見
potential
anode
360 mm
760 mm
No pattern
Epoxy glue
4He
target status
4He
標的
 サイズの最適化
標的長 : 335 mm
(very tight length)
 標的の形、素材
: 円筒 → 楕円, 素材の選択
 アームのデザイン: HBJと
の干渉

 テスト

冷凍機で実機と同じ負荷を
かけて冷却テストを行う
Designed by 石元さん
335 mm
Summary
• BD修理、テスト
– 修理は完了したが問題点は多い
• SDC1&2
– SksMinus入り口のデザイン中
• 4He target
– 標的形、素材の決定
– 実機でのテスト

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