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(e,e’K + ) 反応による 準自由 K 中間子生成過程の研究. 東北大学 理学研究科 川間 大介 for the JLab E01-011 Collaboration. 本研究の目的. ポイント K + 中間子の他に生成される陽子や π 中間子といったバックグラウンドからの K + 中間子識別 各検出器の efficiency や cut efficiency 、スペクトロメータの立体角の計算. 過去に殆ど実験例のない、 (e,e’K + ) 反応による 準自由 K + 中間子生成の 反応断面積を導出 する。. １． Introduction & Setup. - PowerPoint PPT Presentation
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2006年日本物理学会秋季大会
(e,e’K+) 反応による準自由 K 中間子生成過程の研究
東北大学 理学研究科
川間 大介for the JLab E01-011 Collaboration
2006年日本物理学会秋季大会D.Kawama
本研究の目的
ポイント1. K+ 中間子の他に生成される陽子や π 中間子といったバックグラウンドからの K+ 中間子識別2. 各検出器の efficiency や cut efficiency 、スペクトロメータの立体角の計算
過去に殆ど実験例のない、 (e,e’K+) 反応による準自由 K+ 中間子生成の反応断面積を導出する。
2006年日本物理学会秋季大会
１． Introduction & Setup
2006年日本物理学会秋季大会D.Kawama
(e,e’K+) 反応によるストレンジネス生成
ハイパー核生成分光実験としての利点• 1 次ビームによる高分解能• 深い束縛状態を励起可• スピン反転・非反転状態の生成
ee’
pγ* K+
Λ
(e,e’K+) 反応
Jefferson Laboratory の高品位ビームを使用エネルギー分解能数 100keV
AB
C
Jefferson Lab
CEBAF 加速器
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E01-011 実験 (2005 年 5 月～ 9 月 )
特筆すべき点：• K+ スペクトロメータとして HKS を新設。 K+ 中間子の運動量 1.2±0.15GeV• Background を避けるため散乱電子側スペクトロメータ・ Enge を傾けた（ Tilt 法）。
1.8GeV 電子線
K+
e’HKS
EngeSplitter
主な目的 : 軽量～中重 Λ ハイパー核の分光
大立体角 (~15msr) の HKS で観測された K+ 中間子の生成断面積を見積もれる（その殆どは準自由生成過程による）本研究の目的
CEBAF の 1.8GeV 電子線を標的に照射。その後 Splitter で K+, e’ を振り分ける。
23aSD-4 岡安 et. al
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HKS の検出器WC
HTOF-2x
AC
HTOF-1x
K+
π K+ pTOF ○ ○ ○WC ○ ○ △AC ○ × ×
K+ Trigger : 1x & 2x & WC & veto(AC)
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2. Kaon PID と断面積の導出
2006年日本物理学会秋季大会D.Kawama
K+ 中間子生成断面積の導出
• Nob ：観測された K+ 中間子の数• Nvp ：仮想光子数→ Enge アクセプタンスをシ
ミュレーションで見積もり、実データから計算• Ntar ：標的核数→標的の厚さ・密度測定• εHKS ： HKS 側データ収集効率• εEnge ： Enge 側データ収集効率• εcut ： Offline Analysis における cut 効率
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AC, WC での Survival Rate
kaon Surv. Rate ~ 70%
pion Surv. Rate < 4%
kaon Surv. Rate ~ 90%
proton Surv. Rate ~ 50%
（炭素標的、入射電子 26uA の場合）
x=4
pion veto : AC npe sum < x
K+
π+
proton veto : WC npe sum > x
x=1.5
K+
p
normalized
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β による cut
w/o AC, WC cut
w/ AC, WC cutfit w/ gaussian+pol(2) functionσ of Kaon gaussian ~ 0.02selected [-0.05, 0.05] (~±2.5σ)
β-βK
π+K+
p
Kaon 数
gaussian を積分
βK → 粒子が K+ 中間子であると仮定し、 HDC のトラッキングから求めた ββ → TOF カウンターを用い、飛行時間と飛行距離から求めた β
±0.05
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生成断面積の標的依存性
dd
~ 3ub/sr in 12C
HKS の立体角 ~15msr
微分断面積の粗い見積もりHKS の立体角で単純に割ってみる
標的・・・ 6Li, 7Li, 9Be, 10B, 12C, 28Si, 51V
∝A0.77±0.18
σ[ub]
質量数
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12C(γ,K+) cross section
他実験との比較
H.Yamazaki et.al. Phys.Rev. C 52, R1157 (1995) “The 12C(γ,K+) reaction in the threashold region”
微分断面積は少なくともオーダーの精度で一致している
(e,e’K+) による QF の実験データは存在しないので (γ,K+) のデータと比
較ただし我々のデータは
Eγ=1.5GeV に相当
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Summary & Next Step• 2005 年に行われた E01-011 実験のデータを用いて準自由生成
過程 (Quasi-Free) による K 中間子生成の断面積を導出した。• (γ,K+) 反応による QF Kaon の微分断面積と比較してもオー
ダーの精度で一致している。
• 今後は各カウンターの efficiency や実験条件（入射電子強度など）による違いをさらに細かく解析していき、より高精度な微分断面積の導出を目指す。
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Cross Section for 12C(γ, K+)Λ reaction
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WC NPE の time dependence
accepted
Reduced by 20%
8/14 8/26 9/12Date
Analysis is only about carbon final trig run
*** 注意 ***水にばかやろうなどと言っていたわけではありません
