Commonly-used detectors for SksMinus and SksPlus

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1 Commonly-used detectors for SksMinus and SksPlus

2 Specification of SksMinus and SksPlus
pK = 1.5 GeV/c Pp　= 1.4 GeV/c Bound region : pp ~ 1.4 GeV/c QF region : pp < 1.4 GeV/c g-ray spectroscopy ⇒ Bound region Requirements Large acceptance >100 msr Angular coverage ~20 degree Momentum resolution < 4MeV/c Momentum region: 1.0~1.7 GeV/c SksPlus (K-, pK- = 1.8 GeV/c pK+ = 1.35 GeV/c Bound region : pK~ 1.35 GeV/c QF region : pK < GeV/c X production study ⇒ Both bound and QF region Requirements Momentum resolution ~2 MeV/c Acceptance is as large as possible Momentum region: 1.1~1.5 GeV/c

3 Design concept SksMinusのSDC3&4とSTOFをそっくりそのままSksPlusで使用するという前提で設計
アクセプタンスは GeV/cまでフラット 運動量分解能はアクセプタンスを決めたgeometryでシミュレーション TOF後方のAC、TOF2のサイズは適当 ACはSksZeroに合わせてある(厚さやサイズは適当) WCは置いてません

4 SDC3&4をDC3&4として使用 (Track : Central momentum 1.0-1.9 GeV/c) SksMinus
SksPlus (Track : Central momentum GeV/c)

5 Simulation Results by T. Takahashi
SksPlus acceptance Momentum resolution アクセプタンスは40 msrに増加 1.2 GeV/c以下にも欲しい High momentumのprotonをトリガーに入れたくないので1.5 GeV/c以上は切りたい

6 Modification for SDC3&4 SksPlusに合わせるため、SksMinusの方で後方検出器の角度と位置を調節

7 SksMinus acceptance after little modification 後方検出器の変更でもSksMinusで問題なし

8 SksPlus SDC3&4とSTOFの位置はSksMinusとまったく同じ
Low momentum側はTOFでアクセプタンスが決まり、High momentum側をACで切るようにしている(完全に微調してない) Momentum resolutionのsimulationでは、各DCはAR gasのみでSKSとD磁石の中とSDC3とSKS間、SDC3と4の間にHe bagを置き、他はAir 　　 ⇒多少、multiple scatteringの影響は大きい DCの分解能はIn側が300 mmでOut側が400 mm

9 SksPlus acceptance after little modification SksPlus acceptance After
Before アクセプタンスは増加 GeV/cの領域をカバー出来ている 但し、high momentum側がアクセプタンスに入ってくる

10 SksPlus acceptance qsct.<10° after little modification
Before アクセプタンスは増加 GeV/cの領域をカバー出来ている 但し、high momentum側がアクセプタンスに入ってくる

11 SksPlus momentum resolution
GeV/c ⇔ 2.1 MeV/c(FWHM) for previous SksPlus ∵ X方向のwireが増えた分、運動量分解能は向上 Factor 2倍で運動量分解能は4.0 MeV/c近くになる 1.9 MeV/c(FWHM) @ 1.35 GeV/c X 2.7 T Map ○ : Previous SksPlus × : SksPlus

12 Summary SksMinusとSksPlusで後方検出器の共用は可能で、SksPlusにとってはメリットが大きい
ほぼ理想的なconditionになる ACのデザインはSksZeroとの兼ね合いがあるが、Zeroの方は大きいものを製作する必要があるので、Plusではアクセプタンスが最適化されるように位置を合わせるだけなので問題はない WCは変更後のSksPlusに合わせて製作 TOF2はSMFと共用することを前提でデザイン

13 (K-, K+) kinematical region @1
(K-, K+) kinematical region @1.8 GeV/c up to 20 degree (w/o Fermi motion) こんな雰囲気です p(K-, K+)X 12C(K-, K+)12XBe g.s : -14 MeV

14 1.1-1.6 GeV/c up to 30 degree こんな雰囲気です 1.1 GeV/c 1.2 GeV/c 1.3 GeV/c