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ミュー粒子・電子転換過程探索実験DeeMeにおける背景事象評価

Estimation of background event of the muon - electron conversion experiment "DeeMe"

新郷 裕太*; 志垣 賢太*; 山本 風海; 青木 正治*; 長尾 大樹*

Shingo, Yuta*; Shigaki, Kenta*; Yamamoto, Kazami; Aoki, Masaharu*; Nagao, Daiki*

荷電レプトン・フレーバ保存則を破る反応(CLFV)の一つであるミュオン電子転換過程は、標準理論を超えた多くの理論でその存在が自然と考えられている。DeeMe実験は、上記ミュオン電子転換過程の探索を目的として計画が進められている。DeeMe実験ではJ-PARC RCSとMLF内のミュオンターゲットを使用し、陽子ビームが直接生成するミュオンが転換した電子を検出する。このためDeeMe実験では、陽子ビームのバンチが取り出されたのちに遅発の陽子(以後、Delayed protonと呼ぶ)が一つでもターゲットに入射すると、それがバックグラウンド(背景事象)を生成する。陽子ビームのバンチは設計上最大8.3$$times$$10$$^{-13}$$個の陽子で構成されており、Delayed proton測定のためにはそのような大量の陽子通過後にたった一つの陽子を測定する必要がある。DeeMe実験のバックグラウンド評価に必要な微量のDelayed protonを検出するシステムを検討のため、まずRCSの出射スキームとDeeMeの要求を確認し、どのような粒子がDelayed protonとなりうるか評価した。その後、そのようなDelayed protonを測定する手法を考案し検出効率を評価した。また実際に検出器を設置した結果、Delayed protonをDeeMe実験の要求精度で測定できることを確認した。

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