HLab meeting 6/03/08 K. Shirotori.

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1 HLab meeting 6/03/08 K. Shirotori

2 Contents SksMinus status Helium target

3 SksMinus

4 ハイパー核g線分光実験の手法 磁気スペクトロメータ + Hyperballのコインシデンス実験
Missing mass analysis : 磁気スペクトロメータ (ハイパー核の束縛状態を識別 ) Scattered p-, K+ Beam K-, p+ g g線測定 by Ge検出器 磁気スペクトロメータ + Hyperballのコインシデンス実験 ⇒磁気スペクトロメータによって束縛状態を選ばないと実験にならない ⇒J-PARCでの実験のためにSksMinusを建造中 Hyperball-J

5 SksMinusセットアップ _ 基本検出器 SDC1~4 :粒子のトラッキング STOF :Time-of-flight
SAC :トリガーでの粒子識別 (n=1.03) (SFV :K- beam veto) バックグラウンド除去 SMF : m- from K- → m- + n SP0 : p- from K- → p- + p0 _ 液体 4He 標的 (25 cm, 3.13 g/cm2)

6 Helium target status

7 標的上でのビームプロファイル Beam size sx～26.0 mm →x方向は120 mm sy～4.0 mm →y方向は40 mm
ビームはかなり扁平 (実際はガウシアンのような分布ではない)

8 要求 Sizeと形状: 長さ >250 mm (~3 g/cm2) 容器の厚さ
円筒:直径>120 mm、四角形:120×40 mm2 容器の厚さ 1 MeVのg線が通る 但し、ビーム方向はバックグラウンド軽減のためにマイラーか 動径方向はアルミで数ミリでも良い (吸収係数: mAl ~1.6 1 MeV ⇒~6 cm) バックグラウンドは小さくしたい 容器物質でのReaction ハイパー核の崩壊や反応で原子核が壊れたときに出る中性子 ⇒周辺物質と反応してのg線

9 4He 標的 最適化項目 テスト方針 ターゲット長 : 335 mm (液体長 : 250 mm) ターゲットの形 : 円筒 →楕円
素材選択 : Al, CFRP アームデザイン : Hyperball-Jのフレームとの干渉 テスト方針 冷凍機による冷却テスト →既存の真空容器で、デザインと同じ熱負荷でテスト Hyperball-J (フレーム外形) Designed by Ishimoto-san 335 mm

10 アーム Hyperball-J (フレーム外形) フレームの梁がある！ 断面図

11 アームデザイン アームデザイン変更は厳しい 現デザインはかなり頑張った解である
45°が標的部分をアームに取り付けるぎりぎりの角度。もし、もっと浅い角度で接続しようとすると、標的部分の外容器をさらに長くする必要がある →ビーム崩壊バックグラウンドが増える

12 標的の形

13 円筒形 円筒型が楕円容器よりも圧倒的に楽 内容器の半径が120 mmだと200 mmが限界 熱交換を効率化すれば、液化時間は早くできる。
標的外容器がさらに大きくなる 標的の表皮がさらに厚くなる 楕円の標的を作る経験がない ⇒円筒を進めながら楕円を開発するのが現実的 内容器の半径が120 mmだと200 mmが限界 熱交換を効率化すれば、液化時間は早くできる。 石元さんのテストでは液体水素用を液化できれば良いデザインだったので、ヘリウム用に改良すればさらに良くなる

14 冷凍機 2台の冷凍機と1台のコンプレッサーがある 熱交換器のデザインはヘリウム標的用に改良する.
お値段: 冷凍機: 230万円, コンプレッサー : 230万円, セット価格: 450万円 熱交換器のデザインはヘリウム標的用に改良する.

15 冷凍機 コンプレッサーからの入力口 ヘリウム入れ口 真空ポンプポート 熱交換器 ヘリウムだめ

16 写真

17 Summary アーム : Hyperball-Jのフレーム変更 標的形 : 円筒 ⇒デザイン作業が終了後にコスト見積もり
テスト : 既存の部品でテスト。とりあえず、既存の部品で熱負荷、液化時間を見る。 →その後、同程度の熱負荷。