1、液体 TPC検出器開発 早稲田大学 ，KEKA，岩手大学 B，ETHZC 岡本飛鳥，岡本迅人，長坂優志，永野間淳二， 三谷貴志 ，寄田浩平， 笠見勝祐 A，木村誠宏 A，小林隆 A，田中雅士 A，西川公一郎 A， 長谷川琢哉 A，牧宗慶 A，丸山和純 A，吉岡正和 A， 内藤祐貴 B，成田晋也 B， A.BadertscherC，A.CurioniC，S.DiLuiseC，U.DegundaC，L.EpprechtC，L.EspositoC，A.GendottiC，S.HorikawaC，L.KnechtC，C.LazzaroC，D.LussiC，A.MarchionniC， A.Merega
2、gliaC，G.NattererC，F.PetroloC，F.ResnatiC，A.RubbiaC，C.StrabelC，T.ViantC 2011年 5月 13日 (金 )高物理 春学校 彦根 Introduction Ionization Electron Scintillation Light Cherenkov Light Charged Particles E 液相 液体特徴性質 電離電子 (5104個 /cm MIP) 光 (4104photon/cm MIP 128nm) 電子捕獲 (O2除去、 純度 重要 ) 密度 1.39g/cm3,沸点 -186 Physics Motiv
3、ation e振動 CP位相測定 陽子崩壊 p K+ （250LArTPC,K1.1BR実験） 暗黒物質探索 （10LArTPC,早稲田開発研究） 2 TPC(Time Projection Chamber) 荷電粒子電離電子読出、飛跡 3次元高精度再構成検出器 電離信号大、液体中 dE/dx測定可能 05/13/2011 Outline J-PARC K1.1BR実験 研究動機 250LAr検出器、 取得信号例、 純度測定 10LArTPC開発研究 早稲田大学 研究動機 光観測 電離電子増幅 05/13/2011 3 4 05/13/2011 J-PARC K1.1BR 実験 核子崩壊 核子
4、寿命新物理対重要 LAr検出器 pK+ K+信号直接検出可能（ SUSY GUT大分岐比） 研究動機 05/13/2011 5 Simulation Study(JHEP 0704:041,2007) Background reduction 105 Kaon efficiency 97% K1.1BR実験 LAr検出器 dE/dxK/分離能力 実験的検証 K+340MeV/c Ar中飛程 20 cm 停止直前 K+ dE/dx大！ 250LAr検出器 dE/dx、K/分離能力測定 Tracking Algorithm確立 (荷電粒子飛跡、停止点決定） 減衰電荷補正 宇宙線 純度測定 間補正（
5、電場補正、特性） 05/13/2011 6 e e e e Particle LAr Anode Cathode Ionization Scintillation light Drift Electric field y x z 0ch 75ch 時間 ADC count 入射粒子飛跡 崩壊粒子飛跡 停止点 (崩壊点 ) z x PMT Real Data 検証必要。 取得信号例 05/13/2011 7 K1.1BR 運動量： 800MeV/c (+degrader) K/1/4、3個 /1 beam bunch(6s) 粒子同定 TOF1、TOF2 Fitch Cherenkov(K/)
6、Gas Cherenkov 条件 8 particle 250LArTPC Gas Cherenkov Fitch Cherenkov (-ring,K-ring) BDC=Beam Defining Counter Beams Final Focus (FF) LArBDC Degrader TOF2 TOF1 BDC & TOF1 & TOF2 & LArBDC Beam Line Setup 空気 K,p,e Simulation Setup (Beam Line) 05/13/2011 K Beam Fitch Cherenkov(FC) BDC TOF1 TOF2 Degrader 250LAr 5.3m 検出器物質厚 検出器 物質 厚mm Fitch Cherenkov 40 BDC 5 TOF 20,25 Degrader 鉛 125 鉛 25 LArBDC 5 250LAr SUS304（蓋 *） 50 液体 836.4 250LAr検出器 Beam Line上 検出器 Geant4用 Simulation実装。 黒部分空気満。 *、中心窓 (210210mm2)構造 放射長短 (radiation length 0.16X0) 9 Simulation (K+) 05/13/2011 K+ + 250LAr 10 Geant4例
