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を用いた時間反転対称性 の破れ探索実験

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.

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を用いた時間反転対称性 の破れ探索実験

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  1. 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

  2. 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

  3. 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 サハロフの３条件 Baryon数を破る反応の存在 C、CPの破れ 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StandardModelでのCKMで説明できる。 • 物質優勢の説明には不十分である。

  4. 新しいCP-Violationの phaseを探すこと！ T-violation 探索実験 • 素粒子、核子、粒子のEDM • Kaon Decay 我々の実験は　を用いて T-violationを探す。 ＊　　　はCKMに対してinsensitiveなのでnew physicsを探すのに都合がよい。

  5. ミュオン横偏極 σ：spin P:運動量

  6. のバックグラウンド　　　　 Standard Model からの寄与（vertex correction）が小さい。 FSI (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。

  7. KEK-PS E246実験 Setup μの 運動量測定 ポラリメータ Side View 　　静止標的 チェレンコフカウンタ の エネルギー ＆運動量測定

  8. Double Ratio Analysis 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。 +

  9. E246 Polarimeter は　　のspinの方向に出やすいことを利用する。

  10. Systematic Error and Result 磁場の不定性 　　　静止位置の不定性 　　　のmultiple scattering Decay planeの不定性 J-PARC TREK実験 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。

  11. J-PARC E06(TREK)実験と検出器のアップグレード The number of events KEK PS E246 12Mevent ×600 J-PARC 7200Mevent (estimation) • Muonpolarimeter : 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 multiple scattering 磁場の不定性  　　　静止位置の不定性 Decay planeの不定性

  12. Polarimeter Design Polarimeter = Drift chamber with stoppers+ Muon field magnet • Positron detectionacceptance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。)

  13. ミュオンポラリメータ試験 AMPは全体の1/3のみカバーしている。 Beam Test 16th Nov.~2nd Dec. @TRIUMF 目的：本実験に効く系統誤差の評価。 Beam • ビーム試験 • Null Asymmetryの測定 • 　　　ビーム試験

  14. Tracking Map e+ e+ p+ p+ AMP領域 • 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。 ＊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

  15. CsI(Tl) Readout PIN diodeからAPDへ変更する。

  16. CsI(Tl)カロリメータ試験 Beam Test 4th Jun.~12nd .Jun @Tohoku 目的：APDの特性を理解する。 • e+ビーム試験 • Resolution measurement from 50MeV to 400MeV •  High Ratetest ＊現在、データ解析が進行中

  17. K1.1BRビームチューニング

  18. Beam counter layout Beam Hodoscope MWPC2 MWPC1 TOF2 Gas Cherenkov TOF1 BDC Fitch Cherenkov K, pbeam BDC = Beam defining counter

  19. まとめ • 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-PARCK1.1BRにてslow extraction ビームチューニングを行う。

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