SksZero
Design concept
• SksMinusのSDC3&4とSTOFを出来るだけ
簡単に変更してSksZeroで使用する
– アクセプタンスが出るように設計し、そのsetupで
の運動量分解能をシミュレーション
– 一定磁場で一つの実験が行えるように設計
• TOF後方のAC等の検出器サイズは最適化してい
ない
– シミュレーションではACでアクセプタンスを決めている
J-PARC experiment with SKS
Experiment
Physics
Reaction
Beam
E05
X Hyp
(K-, K+)
1.8
E13
g ray
(K-, p-)
1.5
DCX
(p-,
E10
E22
E19
Weak
(Single L)
Q search
(1.1-1.8)
Scat.
SKS
Comment
1.1-1.4
SksPlus
Good
momentum
resolution
1.4
SksMinus
Large
Acceptance
With
S- reaction
K+)
1.2
0.8-0.9
SKS
(SksZero)
(p+, K+)
1.05
0.63-0.73
SKS
(SksZero)
Present
SKS spec
(p-, K-)
1.92
0.7-0.95
SKS
(SksZero)
Flat
acceptance
(1.87,1.97)
これら3通りの実験に適するように設計する
SksZero
SKS
SksZero
SksMinusの下流検出器を相対位置は変更せずに、回転したのみ
基本的にはSKSの下流検出器を大きくして、運動量アクセプタンスを広げた格好になっている
ビームの入射角度はSKSとSksZeroで同じ
SksZero acceptance
Requirements
 (p-, K+) reaction @ 1.2 GeV/c
⇒ 0.8-0.9 GeV/c scattered particles
 p(p-, K+)S- reaction @ 1.2 GeV/c
S
DCX
(p+, K+)
⇒ 0.6-0.7 GeV/c scattered particles
 (p+, K+) reaction @ 1.05 GeV/c
⇒ 0.63-0.73 GeV/c scattered particles
Q
○ : 2.2 T Map
× : 2.4 T Map (2.7 T map scaled)
□ : 2.7 T Map
 p(p-, K-)Q+ reaction @ 1.87,
1.92,1.97 GeV/c
⇒ 0.7-0.95 GeV/c scattered particles
Comments
 DCX, (p+, K+) ⇒ 2.2 T
 Q search ⇒ 2.4 T
SksZero acceptance
Requirements
 (p-, K+) reaction @ 1.2 GeV/c
qsct.<15°
⇒ 0.8-0.9 GeV/c scattered particles
 p(p-, K+)S- reaction @ 1.2 GeV/c
S
DCX
(p+, K+)
⇒ 0.6-0.7 GeV/c scattered particles
 (p+, K+) reaction @ 1.05 GeV/c
⇒ 0.63-0.73 GeV/c scattered particles
Q
○ : 2.2 T Map
× : 2.4 T Map (2.7 T map scaled)
□ : 2.7 T Map
 p(p-, K-)Q+ reaction @ 1.87,
1.92,1.97 GeV/c
⇒ 0.7-0.95 GeV/c scattered particles
Comments
 DCX, (p+, K+) ⇒ 2.2 T
 Q search ⇒ 2.4 T
SKS Acceptance
(p+, K+)
S
2.2 T Map
DCX
 The simulated result is
almost consist with the
previous result,.
~105 msr (100 msr).
 Absolute values is little
larger than previous
result.
⇒Size of SDCIn
 The acceptance of lower
momentum is smaller.
⇒AC position
SksZero momentum resolution
0.9 MeV/c(FWHM)
@ 0.69 GeV/c
S
DCX
(p+, K+)
2.2 T Map
 The momentum resolution is
0.69 MeV/c(FWHM) @ 0.72
GeV/c
⇔ 0.70 MeV/c(FWHM) for previous
SKS
 If the momentum resolution is
twice worse, the resolution is
less than 3 MeV/c.
運動量分解能は良くなる
○ : Previous SKS
× : SksZero
SksZero momentum resolution
 The momentum resolution is
0.69 MeV/c(FWHM) @ 0.72
GeV/c
⇔ 0.70 MeV/c(FWHM) for previous
SKS
Q
S
(p+, K+)
DCX
 If the momentum resolution is
twice worse, the resolution is
less than 3 MeV/c.
○ : SksZero 2.2 T Map
× : SksZero 2.4 T Map (2.7 T Map scaled)
□ : SksZero 2.7 T Map
Problems
• Beam through
– The beam directly hits the down stream
detectors by using the (p+, K+) reaction.
• Trigger rate and background events
– Acceptance is increased ⇒ Accepted
background events are increased.
– For DCX and Q search experiment, the beam
hits the SKS magnet and makes the large
background.
Beam through
 The beam hits the down stream
detectors by the (p+, K+)
reaction at pp=1.05 GeV/c
 The setup of SksZero is not
optimized to avoid the beam
through.
1.05 GeV/c
 最適化の際にはビームが物質量
の小さい部分を通るように設計
 Qの場合、SKS磁石にビームが
ヒットする
 Chargeが変わる実験でも同様
Summary
• SksMinus下流検出器の使用でSKSの運動量アクセ
プタンスは増加し、運動量分解能も良くなる
– 変更によるメリットは多い
• Beam throughイベントによるバックグラウンドは増加
– (p+, K+) @ pp=1.05 GeV/cで下流検出器にbeamが当たる
• TOF後方検出器(AC等)を大型化する必要性がある
(p±, K+) kinematical region @1.2 GeV/c up
to 20 degree
こんな雰囲気です
p(p-, K+)S-
12C(p+,
K+)12LC
g.s : -10.8 MeVのとき
p(p-, K-)Q kinematical region up to 20
degree
こんな雰囲気です
1.87 GeV/c
1.92 GeV/c
1.97 GeV/c

E = E 1+ E /Mc2⋅ (1−cosθ) EE =187 GeV,θ = 80

アトラスシリコン半導体飛跡検出器：ATLAS Silicon

Belle実験におけるBの物理

Document

博士論文審査報告書