12GeV p+A→φ+X 反応を用いた ベクター中間子の質量に対する 核物質効果の測定 (KEK-PS E325実験)

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1 12GeV p+A→φ+X 反応を用いた ベクター中間子の質量に対する 核物質効果の測定 (KEK-PS E325実験)
京都大a, 高ｴ研b, 理研c, 東大CNSd, 東大ICEPPe, 東北大f 武藤　亮太郎, 理研 放射線研究室 千葉順成b, 延與秀人c, 深尾祥紀a, 舟橋春彦a, 浜垣秀樹d, 家入正治b, 石野雅也e, 神田浩樹f , 北口雅暁a, 三原智e, 三輪浩司a, 宮下卓也a, 村上哲也a, 名倉照直a, 成木恵a, 能町正治b, 小沢恭一郎d, 佐久間史典a, 佐々木修b, 関本美知子b, 田原司睦c,　田中万博b, 戸川学a, 山田悟a, 四日市悟c, 吉村義郎a (KEK-PS E325 Collaboration)

2 Abstract (KEK-PS E325) Preliminary -Contents- e+e- invariant mass Cu
実験の目的：核物質中でのベクターメソンの質量変化の測定 本講演では、φ→e+e- の不変質量分布に対する予備的な解析結果を報告する。 e+e- invariant mass Cu -Contents- Preliminary Physics Motivation Experimental Setup Preliminary Result of φ→e+e- analyses f → e+e­

3 Physics Motivation クォークの有効質量 How to measure At High r / T
In Vacuum Spontaneous Breaking of Chiral Symmetry How to measure Using Vector Mesons

4 predictions of vector meson modification in medium
Brown, Rho(1991), Hatsuda, Lee(1992), Klingle, Keiser, Weise(1997), etc. Mass of Vector Meson r, w, f 　=　2 x Mq + small interaction term Hatsuda & Lee PRC46,R34 (1992) r, w large mass modification MeV at r = r0 large cross section f mass modification 20 ~ 40MeV small decay width（4.4MeV/c2）sensitive to mass modification

5 Expected Signal 期待されるφの Invariant Mass 分布 E325実験の測定量 @KEK 12GeV PS
p + A → r, w, f + X Invariant Mass of e+e-, K+K- 原子核中で崩壊する ベクター中間子をとらえたい Slowly moving r, w, f (plab～2GeV/c） → Large Acceptance Spectrometer mass modified by the formula m*/m=1-0.15Yr/r0 Hatsuda & Lee PRC46,R34 (1992)

6 Experimental Setup C 23mm B Cu C ~1x109 0.2% 0.4% CuX4 0.05%X4 0.5%X4
12GeV Proton Beam C Beam material beam intensity(p/spill) Interaction length(%) radiation length(%) C ~1x109 0.2% 0.4% CuX4 0.05%X4 0.5%X4

7 Invariant Mass Spectrum of e+e-
w e+e- w e+e- C Cu excess excess f e+e- f e+e- wメソンのpeakの左側に　既知のハドロンでは説明できないエクセスが観測された 　　　　　→　rメソンの核内における質量変化を示唆している

8 Invariant Mass Spectrum of φ
Cu Preliminary Preliminary φ～１４００個　 φ～２２００個　

9 Spectrometer Performance
Ks0 → π+π- φ → e+e- －MC －Data －MC(BW+GEANT4) －BW Mass of φ Mass of Ks M = 497.1±0.2 (MC 497.0±0.1) MeV/c2 σ = ±0.4 (MC ±0.1) MeV/c2 M = ±0.2 MeV/c2 σ = ±0.2 MeV/c2 期待される質量分解能

10 Fit of φ-spectra with simple model
Cu C Preliminary Preliminary Fitから除く Fitから除く Fit のχ2 /ndf excess領域はフィットから除いた レゾナンスの形は　　　　　　　　Breit-Wigner＋GEANT4 バックグラウンドは２次曲線 excess on excess off C Cu １．３３ ２．１８ １．３０ １．６１

11 Summary φ→e+e- の全統計の不変質量分布を得た。炭素標的で約１４００個、銅標的で約２２００個のφメソンを収集した。
予備的な解析として、「測定器シミュレーションによるφの質量分布＋２次曲線バックグラウンド」というモデルで質量分布の再現を試みた。 炭素標的では、このモデルでデータを矛盾なく再現できたが、銅標的ではモデルが棄却有為水準を１％とすると棄却され、再現することができなかった。

12 ω Measured Kinematical Distribution
ycm(1.66)

13 Electron ID

14 Spectrometer Performance