大強度ビームにふさわしい実験装置をつくろう Kenichi Imai (JAEA)

Presentation on theme: "大強度ビームにふさわしい実験装置をつくろう Kenichi Imai (JAEA)"— Presentation transcript:

1 大強度ビームにふさわしい実験装置をつくろう Kenichi Imai (JAEA)
strangeness 研究会　 大強度ビームにふさわしい実験装置をつくろう Kenichi Imai (JAEA) 序 High rate tracker TPC 4p spectrometer for hyperons 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

2 夢と現実 J-PARCは原子核ハドロン物理の長年の夢を開くべくつくられた。 ～1600億円 現実 １つしかビームラインがない！
ビームタイムがほとんどない！ 実験装置（ビームラインと測定器）の予算が乏しい！ 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

3 　貴重なビームタイムを有効に！ 成果をあげないといけない！ proposal approval から実験実施までの期間は？ PhDのlife cycleで実験をこなせるか？ １） ３本以上のハドロンビームライン K1.1 建設と 実験室拡張 ２） 大強度ビームを扱える実験装置  100 MHz のビームでも実験できるようにしよう！ 100億円かけてもむしろ経済的！ 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

4 100MHz の例 COMPASS COMPASSではすでに~100MHzちかいビーム強度で実験している。
SciFi tracker, SSD, GEM, Micromegas　などの検出器が使われている。 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

5 　R&D (for 100 MHz) at JAEA (1) Scintillating Fiber tracker for beam （Hasegawa, Miwa,,,) 1mm fiber with MPPC readout  200mm 100MHz for 40mm  2.5MHz for each Time resolution ~200psec 1mm 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

6 (2) Silicon Strip Detector for beam
SSD is slow detector. Low rate at each strip. High rate capability as a whole. R&D (Asano,Tanida, Kiuchi, Sugimura,,,,,) 60x60mm, 300mm thick, 80mm pitch, MWDC  SSD s=200mm mm dq = 0.3mrad with 100cm dq=0.3mrad with 10cm distance Multiple scattering (300mm SSD) ~ 100cm air (~0.4mrad at 1.8GeV/c) Momentum resolution is similar as it is. 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

7 SSD will be ready next year (March?)
2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

8 (3)標的内蔵型 4p TPC spectrometer
主目的；前方にでる傾向のあるハイペロンを測定する。　　（荷電粒子はすべて検出する） TPC is slow detector due to long drift length. TPC can be gated with a gate grid. If the trigger rate is ~KHz, TPC should work even a particle rate is MHz ? ゴミのなかからのTracking 　がカギ 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

9 Nuclear Force from LQCD !!
Ishii, Aoki, Hatsuda P.R.L 99 (2007) 物理学会（小倉）

10 Extension to BB in SUf(3) No repulsive core in H-channel
T.Inoue et al., hep-lat (2010.7) No repulsive core in H-channel The paper suggests a resonance near LL threshold. 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

11 LL invariant mass (KEK-E522) C.J.Yoon et al., PRC75 (2007) 022201
ffs2 is consistent with DBLL=1.0 MeV obtained by Nagara event f 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

12 TPC at K1.8 for MHz beam 4p acceptance spectrometer for charged particles. Target is inside TPC for L, S, X (K0) at high beam rate. Surrounded by EM calorimeter (future)

13 LEPS TPC Online Event Display
g beam 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

14 Test TPC ( beam test at Tohoku soon)
Does TPC work up to 10 ~ 100 MHz beam rate? 1track/10mm at 10MHz 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

15 Possible physics with TPC spectrometer
L(1405), (L*, S*, X*) K*,f, r and chiral symmetry K-pp Decay of X-hypernuclei Others More with EM calorimeter 2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30

16 まとめ 100MHzのビームで実験できる装置をつくり、どんどん成果をだして、実験室とビームラインを拡張しよう！
2019/5/5 Seoul-meeting 2010/11/30