2006年日本物理学会秋季大会

(e,e’K+) 反応による準自由 K 中間子生成過程の研究

東北大学　理学研究科原子核物理研究室川間　大介

2006年日本物理学会秋季大会D.Kawama

本研究の目的

ポイント1. K+中間子の他に生成される陽子や π中間子といったバックグラウンドからの K+中間子識別2. 各検出器の efficiencyや cut efficiencyの計算

過去に殆ど実験例のない、 (e,e’K+) 反応による準自由 K+ 中間子生成の反応断面積を導出する。

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１． Introduction & Setup

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(e,e’K+) 反応によるストレンジネス生成

利点：• 1次ビームによる高分解能• 深い束縛状態を励起可• スピン反転・非反転状態の生成

AB

C

Jefferson Lab

ee’

pγ* K+

Λ

(e,e’K+) 反応

Jefferson Laboratoryの高品位ビームを使用エネルギー分解能数 100keV CEBAF加速器

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E01-011実験 (2005年 6月～ 9月 )

•　 K+ スペクトロメータとして HKS を新設。 K+ 中間子の運動量 1.2±0.15GeV•　 Background を避けるため散乱電子側スペクトロメータ・ Enge を傾けた（ Tilt 法）。•　 12C 、 28Si などの標的に 1.8GeV 電子線を照射。

1.8GeV 電子線

K+

e’HKS

EngeSplitter

大立体角 (~15msr)の HKSで観測されたK+中間子の生成断面積を見積もれる（その殆どは準自由生成過程によるもの）

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HKSの検出器WC

HTOF-2x

AC

HTOF-1x

K+

π K+ pTOF ○ ○ ○WC ○ ○ △AC ○ × ×

K+ Trigger : 1x & 2x & WC & veto(AC)

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2. Kaon PID と断面積の導出

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Kaon 生成断面積の導出

• Nob ：観測された K+ 中間子の数• Nin ：入射電子数• Ntar ：標的核数→標的の厚さ・密度測定• εHKS ： HKS 側データ収集効率• εEnge ： Enge 側データ収集効率• εcut ： Offline Analysis における cut 効率

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AC, WCでの Survival Rate

proton veto : WC npe sum > x

x=1.5x=4

pion veto : AC npe sum < x

kaon Surv. Rate ~ 70%

pion Surv. Rate < 4%

kaon Surv. Rate ~ 90%

proton Surv. Rate ~ 50%

（炭素標的、入射電子 26uAの場合）

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βによる cut

w/o AC, WC cut

w/ AC, WC cutfit w/ gaussian+pol(2) functionσ in Kaon gaussian ~ 0.02selected [-0.05, 0.05] 　 (~±2.5σ)

β-βK

π+K+

p

Kaon 数

gaussian を積分

βK → 粒子が K+ 中間子であると仮定し、 HDC のトラッキングから求めた ββ 　→ TOF カウンターを用い、飛行時間と飛行距離から求めた β

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生成断面積の標的依存性HKSの立体角 ~15msr

dd

~ 数 ub/sr 　 in 12

C

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他実験との比較

H.Yamazaki et.al. Phys.Rev. C 52, R1157 (1995) “The 12C(γ,K+)Λ reaction in the threashold region”

(e,e’K+) による QF Kaon のデータは存在しないので (γ,K+) 反応のデータと比較

オーダーの精度で一致しているといえる

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Summary & Next Step• 2005 年に行われた E01-011 実験のデータを用いて準自由生成

過程 (Quasi-Free) による K 中間子生成の断面積を導出した。• (γ,K+) 反応による QF Kaon の微分断面積と比較してもオー

ダーの精度で一致している。

• 今後は各カウンターの efficiency や実験条件（入射電子強度など）による違いを細かく解析していき、より高精度な微分断面積の導出を目指す。