ＨＥＲＭＥＳの横偏極水素標的用磁場の影響の評価と補正小林知洋、長谷川大樹、大須賀弘、田中秀和、 Gunar Schnell、宮地義之、柴田利明、他 HERMES Collaboration 東工大理内容１ＨＥＲＭＥＳ実験と横偏極水素標的２磁場がトラッキングに与える影響とその補正３まとめ日本物理学会 2004年秋季大会 / 9月28日 / 講演番号28aSA-7 偏極深非弾性散乱による核子構造の研究 Quark Number Density: q(x) 1 F1 ( x)  q eq2 q( x) 2 g* Quark Helicity: Δq(x) 1 g1 ( x)  q eq2 q( x) 2 － Quark Transversity: δq(x) h1 ( x)  1 2 e q ( x )  q q 2 －偏極深非弾性散乱による核子構造の研究 e + p → e’ + h + X ＨＥＲＭＥＳ実験では偏極深非弾性散乱による核子構造の研究を行っている。検出 Q2=－q2 q = (n,q) Δq(x)： X 深非弾性散乱： Q2＞1 GeV2 W2>10GeV2 Q2 x 2Mν 検出 z  E h ph  (Eh , ph ) ν 2002年から横偏極標的を用いることにより、 transversity 分布関数の測定を行っている。 δq(x)：パートン分布関数破砕関数 Single-Spin azimuthal asymmetry of transversely polarized target 生成されたハドロンのAzimuthal asymmetry をsin(φ+φs), sin(φ-φs) の重みでfit することで Collins、Sivers を分離できる ↓ transversity: h1(x) Collins asymmetry Sivers asymmetry ＨＥＲＭＥＳ横偏極水素標的用電磁石 Target cell 周辺の磁場の強度分布 By [kG] 横偏極標的用の電磁石 z (e+ビーム軸方向) [cm] • 磁場強度： B=0.295T、 ΔB≦4.5×10－５T target の領域：-20≦z≦20 水素標的の偏極度：約78％ＨＥＲＭＥＳ検出器内部気体標的 H(偏極)、D（偏極）、 He、Ne、Kr、Xe e+ beam 27.6GeV 8m • acceptance : 40 mrad ≦Q≦ 220 mrad • Tracking ： P/P = (0.7-1.3)%、Q = 0.6 mrad • PID ： Hodoscope、Calorimeter、TRD and RICH 1998年からRICHによる p、K、P の識別 : 2‐15 GeV/c 磁場がトラッキングに及ぼす影響と補正 x FC DVC 検出器のヒット情報から直線的に再構成したトラック Magnetic field B = 0.295Ｔ e+ beam Vertex true track 約0.6ｍ再構成したトラック 110cm 例：2GeV/c のπ+ の場合、標的磁場により約10 [mrad] トラックが曲げられる。磁場の影響の補正トラックの磁場による曲がりを計算し vertex 及びそこでのトラック情報（q,f）を求める True track z モンテカルロシミュレーションによって求めた散乱角q の分解能： qreconstructed - qtrue の standard error [mrad] 磁場の影響とその補正 Magnet OFF Magnet ON After Target Magnet Correction 8 6 4 2 0 5 10 Ph [GeV/c] 15 モンテカルロシミュレーションによって求めた、ｚ軸（ビーム軸）に対する方位角f の分解能 [mrad] 磁場の影響とその補正 Magnet OFF Magnet ON After Target Magnet Correction 100 80 60 40 20 0 5 10 Ph [GeV/c] 15 まとめ • ＨＥＲＭＥＳでは横偏極水素標的を用いて核子構造の研究を行っている。 • 2002年から偏極水素内部気体標的を用いてtransversity の測定を行っている。 • 標的偏極用の磁場がトラッキングに与える影響はトラッキングの補正により取り除くことが出来た。 Event selection DIS event selection •scattered lepton detect : g1MTrack－> icType = “scat” •vertex cuts : |zvertex| ≦ 18 cm, dvertex ≦ 0.75 cm •acceptance cuts : |xcalo| ＜175 cm, 30≦ |ycalo| ＜108 cm (in HMC+HRC) Maf’s momentum dependent acceptance cut (in HSG) •kinematics cuts : Q2≧1.0 GeV2, W2≧10 GeV2, 0.023＜x＜0.4, 0.1≦y＜0.85 •(TMC-1 and TMC successfully done.) SIDIS hadron cut •hadron type : g1MTrack－> icType= “lund”, iLType⇒PID •0.2＜z＜0.7 What is TMC? (TMC : Transverse Magnet Correction) DVC x FC1/2 Magnetic field Reconstructed True track z Vertex Reconstructed track TMC True track TMC modifies the reconstructed track to the true track. What is TMC‐1? x DVC FC1/2 Magnetic field Track is affected by the magnetic field True track z Vertex Track is affected by the magnetic field TMC‐1 (transfer matrix) True track TMC‐1 simulates “transverse magnet”.