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Development of a GEM-TPC for H-dibaryon search experiment at J-PARC

J-PARCにおけるHダイバリオン探索実験のためのGEM-TPCの開発

佐甲 博之; Ahn, J. K.*; Baek, K. H.*; Bassalleck, B.*; Fujioka, H.*; Guo, L.*; 長谷川 勝一; Hicks, K.*; Honda, R.*; Hwang, S. H.*; 市川 裕大; 家入 正治*; 今井 憲一; Kim, S. H.*; 木内 隆太*; Lee, H. S.*; Nakazawa, K.*; Naruki, M.*; Ni, A.*; 新山 雅之*; Ozawa, K.*; Park, J. Y.*; Ryu, S. Y.*; 佐藤 進; 白鳥 昂太郎*; 杉村 仁志; Sumihara, M.*; 谷田 聖; Takahashi, H.*; Takahashi, T.*

Sako, Hiroyuki; Ahn, J. K.*; Baek, K. H.*; Bassalleck, B.*; Fujioka, H.*; Guo, L.*; Hasegawa, Shoichi; Hicks, K.*; Honda, R.*; Hwang, S. H.*; Ichikawa, Yudai; Ieiri, Masaharu*; Imai, Kenichi; Kim, S. H.*; Kiuchi, Ryuta*; Lee, H. S.*; Nakazawa, K.*; Naruki, M.*; Ni, A.*; Niiyama, Masayuki*; Ozawa, K.*; Park, J. Y.*; Ryu, S. Y.*; Sato, Susumu; Shirotori, Kotaro*; Sugimura, Hitoshi; Sumihara, M.*; Tanida, Kiyoshi; Takahashi, H.*; Takahashi, T.*

($$K^+$$,$$K^-$$)反応によるHダイバリオン探索実験(J-PARC E42)のためのTPCの開発を行っている。TPCにおいてHが2個の$$pi^{-}$$と2個の$$p$$に崩壊する事象を測定する。TPCのドリフト体積は50cm直径、55cmドリフト長を持つ8角柱構造をしておりAr-CH$$_4$$ガスを使用する。増幅部には3層のGEMを使用する。荷電粒子の運動量測定のためTPCにはドリフト電場と平行に鉛直方向の1Tの双極磁場を超伝導ヘルムホルツ型磁石によりかける。H崩壊のアクセプタンスを最大にするためダイアモンド標的がTPC内部の筒状の穴に設置される。さらに、超高レートの$$K^-$$ビームをTPCに直接照射するため陽イオンフィードバックを極力抑制必要がある。このためTPCにGEMとgating gridを採用した。

A TPC has been developed for J-PARC E42 experiment to search for H-dibaryon in ($$K^-$$, $$K^+$$) reaction. An event with 2 $$pi^-$$ and 2 protons decaying from H-dibaryon is searched for inside the TPC. The TPC has octagonal prism shape drift volume with about 50 cm diameter with 55 cm drift length filled with Ar-CH$$_{4}$$ (90:10) gas. At the end of the drift volume, 3-layer GEMs are equipped. In order to analyze momenta of produced particles, the TPC is applied with 1 T dipole magnetic field parallel to the drift electric field with a superconducting Helmholz magnet. In order to maximize the acceptance of H-dibaryon events, a diamond target is installed inside the TPC drift volume, in a cylindrical hole opened from the top to the middle of the drift volume. Since extremely high-rate $$K^-$$ beam is directly injected into the TPC drift volume to the target, a gating grid and GEMs are adopted to suppress positive-ion feedback.

Access

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パーセンタイル:73.68

分野:Instruments & Instrumentation

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