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を用いた時間反転対称性 の破れ探索実験. 東京大学 理学系研究科 物理学専攻 吉原 圭亮 35-096116. Outline. 時間反転対称性の破れと CP の破れ ミュオン横偏極 KEK-PS E246 実験 J-PARC E06(TREK) 実験と検出器のアップグレード ミュオンポラリメータ 試験 CsI ( Tl ) カロリメータ試験 K1.1BR ビームチューニング まとめ. 時間反転対称性の破れと CP の破れ. 何故、我々の宇宙が 物質優勢の 宇宙 なのか?. 物質優勢の宇宙を作るためには …. 今日の素粒子、宇宙物理の最重要課題の一つ. - PowerPoint PPT Presentation
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を用いた時間反転対称性の破れ探索実験
東京大学 理学系研究科 物理学専攻吉原 圭亮35-096116
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Outline
時間反転対称性の破れと CP の破れミュオン横偏極KEK-PS E246 実験J-PARC E06(TREK) 実験と検出器のアップグレードミュオンポラリメータ試験CsI(Tl) カロリメータ試験K1.1BR ビームチューニングまとめ
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時間反転対称性の破れと CP の破れ何故、我々の宇宙が物質優勢の宇宙なのか?
物質優勢の宇宙を作るためには…サハロフの3条件
1. Baryon 数を破る反応の存在2. C 、 CP の破れ3. 熱的非平衡 場の量子論の立場からは CPT 定理が成り立っているので CPの破れと T の破れは同値である。 現在、 系や B 系で確立している CP の破れはStandard Model での CKM で説明できる。 物質優勢の説明には不十分である。
今日の素粒子、宇宙物理の最重要課題の一つ
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新しい CP-Violation のphase を探すこと!
* は CKM に対して insensitive なので new physicsを探すのに都合がよい。
素粒子、核子、粒子の EDM
Kaon Decay
T-violation 探索実験
我々の実験は を用いてT-violation を探す。
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ミュオン横偏極
時間反転σ ―(odd)
P ―(odd)
P ×P + (even)
σ ・ (P×P) ―(odd)
σ : spin P: 運動量
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のバックグラウンド ①Standard Model からの寄与( vertex correction )が小さい。
②FSI (Final State Interaction) により擬似的に誘起される が小さい。
* を用いた場合、 は まで時間反転対称性の破れを探すことが出来る。
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Setup
Side View
のエネルギー&運動量測定
チェレンコフカウンタ
ポラリメータ
μ の運動量測定
KEK-PS E246 実験
静止標的
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End View
1.ある カウンタに注目すると と の両方を測るのでカウンタの検出効率の違いは相殺される。
と から Asymmetry を算出する。+
Double Ratio Analysis
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E246 Polarimeter
は の spin の方向に出やすいことを利用する。
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統計誤差 ビーム強度のアップ。系統誤差 特に上記項目を抑える。
Systematic Error and Result
磁場の不定性
Decay plane の不定性
静止位置の不定性 の multiple scattering
J-PARC TREK 実験
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J-PARC E06(TREK) 実験と検出器のアップグレード
Muon polarimeter : separate system unified system Muon magnetic field : toroid muon field magnet Target : smaller and finer segmentation Charged particle tracking : addition of two GEM chambers CsI(Tl) readout : PIN diode APD Electronics and data taking: TKO KEK-VME & COPPER
KEK PS E24612Mevent
J-PARC7200Mevent(estimation)
The number of events
磁場の不定性 multiple scattering 静止位置の不定性Decay plane の不定性
×600
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Polarimeter = Drift chamber with stoppers + Muon field magnet
Polarimeter Design
Positron detection acceptance が高い。 ( 統計をあげる。 )
Decay vertex を決められる。( BG を減らす。) multiple scattering を減らす。(系統誤差を小さくする。) 角度分布を測ることができ、近似的にエネルギーを測れる。( Analyzing power をあげる。 )
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ミュオンポラリメータ試験
Beam
Beam Test16th Nov.~2nd Dec.
@TRIUMF
ビーム試験 Null Asymmetry の測定 ビーム試験
AMP は全体の 1/3のみカバーしている。
目的:本実験に効く系統誤差の評価。
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Tracking Map
p+
e+e+
p+
現在は 2 次元トラックでの解析を行っている。 Tracking Map は と を時間で分けている。 は、 と同じセル内で decay するためにtrack としては現れていない。
AMP 領域
*ビームテストで解析に必要な十分な統計のデータが取れた。現在、 Null Asymmetry の解析途中
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CsI(Tl) カロリメータ試験
Beam Test4th Jun.~12nd .Jun
@Tohoku
e+ ビーム試験 Resolution measurement from 50MeV to 400MeV High Rate test
目的: APD の特性を理解する。
*現在、データ解析が進行中
Beam counter layout
BeamHodoscopeMWPC1
FitchCherenkov
GasCherenkov
TOF2
MWPC2
TOF1 BDC
BDC = Beam defining counter
K, p beam
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我々は J-PARK で を用いて T-violation を探す。 過去の実験のアップグレードをすることを考えている。 系統誤差を評価するためにポラリメータのビーム試験を行った。 新しい CsI(Tl)Readout としての APD を試験した。 今秋、 J-PARC K1.1BR にて slow extraction ビームチューニングを行う。
まとめ