レプトンのフレイバー数またはCP非保存探索のためのファイバー測定器開発研究

用于轻子风味数或CP非守恒搜索的纤维测量仪器的开发研究

基本信息

批准号：
10140228
负责人：
久野良孝
金额：
$ 0.83万
依托单位：
The High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

レプトンフレイバー数非保存を探索する実験は、標準理論を超えた新しい理論(特に超対称性理論など)を探すうえで非常に重要であると考えられている。特に、探索に利用できる粒子の総量が非常に多いことにより、ミューオンにおいて盛んに行われている。たとえば、その崩壊分岐比の上限値は、μ→eγ崩壊では4.9×10^<-11>であり、μ+A→e+A転換では6×10^<-13>、μ→eee崩壊では1×10^<-12>である。超対称性大統一理論は、これらの値の一桁または二桁低い値を予言しており、実験で到達可能であるということで関心を集めている。実験感度をあげるためにはさらに多くのミューオンビームを使って高事象計数率で実験することが必要であるが、従来のマルチワイアーチェンバーなどが安定に長時間動作するかどうかという事が問題となる。そこで、本研究では、放射線損傷の少ないプラスチイック・シンチレーチィング・ファイバーを使って新しい測定器を検討する。局所的な計数率を低くしておく必要があるので、測定器が比較的大型化する必要がある。そこで、ファイバーの光減衰長が(光量とともに)重要な検討事項となる。この研究では、幾種類かのプラスチィック・シンチレーチィング・ファイバーに対して、光量とか光減衰長などを測定した。たとえば、Bicron社のBCF-10では、光電子倍増管から200cm離れたところで、約2光電子(photoelectron)/MeVの光量、減衰長は約3mであった。また、クラレ社のSCSF-36では、約5光電子(photoelectron)/MeV、減衰長は約2mであり、SCSF-81では、約4光電子(photoelcctron)/McVの光量、減衰長は約2mであった。このように、一般的に光量が多い場合は、減衰長が短くなる傾向がある。これらの値をもとにして、実験装置の設計をする準備ができた。

寻找难以保存的Lepton风味数量的实验被认为在寻找超出标准理论（尤其是超对称理论）的新理论方面非常重要。特别是，可用于搜索的颗粒总数非常大，使其在穆斯群岛中流行。例如，对于μ→Eγ衰减，衰减分支比的上限为4.9×10^<-11>，对于μ+a→e+a转换的6×10^<-13>，对于μ→eee衰减，1×10^<-12>。超对称性大统一理论预测一个或两个数量级的值降低，在实验中可以吸引兴趣。为了提高实验敏感性，有必要使用更多的MUON光束尝试高事件计数速率，但是问题是传统的多线腔室等是否可以长时间稳定运行。因此，在这项研究中，我们将使用具有较小辐射损伤的塑料闪烁纤维来考虑一种新的测量仪器。由于需要保持较低的本地计数率，因此测量仪器需要相对较大。因此，纤维的光衰减长度成为重要的考虑因素（以及光量）。在这项研究中，测量了几种类型的塑料闪烁纤维的光强度和光学衰减长度。例如，在Bicron的BCF-10中，距光电倍增管管的距离为200厘米，光和衰减长度约为2个光电子/MEV。此外，Kuraray的SCSF-36的光强度约为5个光电子/MEV，衰减长度约为2M，而SCSF-81的光强度约为4个光电子/MCV，衰减长度约为2M。这样，当有大量光线时，衰减长度往往会短。基于这些值，可以设计实验设备。