Transcript 原子核乾板実験とFelmilabE653再解析

Fermilab E653再解析
名古屋大学 基本粒子研究室(F研) M2 吉岡哲平
原子核乾板
100micron
3cm
x500
3cm
100micron
原子核乾板を使って発見された主な粒子
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π 1947

X粒子（チャーム粒子) 1971

ντ
1998
原子核乾板の特徴

長所




sub-micronの位置分解能
半永久的に保存が可能
電力が要らず、携帯性に優れている
短所


温湿度変化の影響を受けやすく管理が大変
解析に時間がかかる
→自動解析システムの構築により解消
S-UTS
80cm2/h (SUTS)
Scanning Power Roadmap
Scanning Power Roadmap
1000
700
140
40
100
60
1stage
facility
7.0
cm 2 / h
10
0.6
1
1.2
0.1
0.1
0.02
0.01 0.003
0.001
E653
TS(1994)
NTS(1996)
CHORU
CHORUS
S
UTS(1998)
DONUT
DONUT
SUTS(2006)
SUTS(2007-)
OPERA
OPERA
1980年代
コンピュータ補助を用いた人による測定
SUTS 2006年～
全自動スキャニング
約10000倍高速化
照射から反応点探索までの流れ
照射
現像
飛跡読み出し
(データ取り)
ソフトウェア
処理
反応点探索
・専用ハードウェアによる高速処理(SUTS)
・ノイズ除去
・ゆがみ補正
・トラック構築
・乾板間の座標合わせ
結構大変だけど
あまり報われないところ
現在、自動化できるように
開発中
Fermilab E653

B粒子の直接検出とチャーム粒子の詳細解析を目的とし
た実験

期間


1985年5月～8月 1stRun p 800GeV/c
1987年8月～9月 2ndRun π- 600GeV/c
Fermilab E653
Bulk型の原子核乾板
ECCとは異なり飛跡を
丸ごと見ることができる
解析されたのは
108反応中105反応
E653再解析の目的

σ（Ds)、BR(Ds→τ+ντ）の測定

現在の値
 ( pN  Ds X )  5.2  0.8 b
( for 800 GeV protons )
BR ( Ds  X )  6.4  1.5 %
R.Schwienhorst,
Ph.D.Thesis,2000
( PDG )
DONUT実験におけるντ反応断面積の測定に貢献
必要な精度
0.1micronの分解能が必要
当時は接眼マイクロメータを用いた
精密ステージを作った
精密ステージ(遺産)
Ds→τ+ντのイベント
通常の解析
これまでの実験(CHORUS・DONUT)と同様の解析を行うと
位置分解能 3micron・・・
ソフトウェア処理を使って
どこまで分解能を下げられるか
Distortion(乾板のひずみ)
補正前
補正後
今の解析システムで得られる分解能


Distortionの除去
ステージ台のメカニカルエラー取り
等、様々なソフトウェア処理により
位置分解能 0.3micron
これはCCDカメラのpixel size
(0.452micron)
が主な原因
まとめとこれから

F研ではこういうこともやっています。

0.1micronの分解能を得るには、CCDの解像度を上げる
なり、顕微鏡の倍率を上げる必要がある

が、OPERAの裏で動くため実際のところハードウェアの変更は難し
い
どうもありがとうございました
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Give counter shift
Sum and
Discriminate
18