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115 In( 28 Si,π ± )X 反応の 入射エネルギー依存性

115 In( 28 Si,π ± )X 反応の 入射エネルギー依存性. 原子核・ハドロン物理学研究室 酒向　正己. 目次. 動機 実験の概要 解析 ： π + と π - の同定について 結果 ： π - /π + のエネルギー依存性と問題点 まとめと課題. 密度. δ ：アイソスピン非対称度. 動機. アイソスピン非対称原子核物質の 　　　　　　　　　　状態方程式 (EOS) の研究 相図： 低温高密度領域 の理解 対称エネルギー　　　　　　　　について 核物質の平均エネルギー ( 経験則 ) 高密度領域での　　　　　　　の決定

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115 In( 28 Si,π ± )X 反応の 入射エネルギー依存性

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  1. 115In(28Si,π±)X反応の入射エネルギー依存性 原子核・ハドロン物理学研究室 酒向　正己

  2. 目次 • 動機 • 実験の概要 • 解析 ： π+とπ-の同定について • 結果 ： π-/π+のエネルギー依存性と問題点 • まとめと課題

  3. 密度 δ：アイソスピン非対称度 動機 • アイソスピン非対称原子核物質の　　　　　　　　　　状態方程式(EOS)の研究 • 相図：低温高密度領域の理解 • 対称エネルギー　　　　　　　　について • 核物質の平均エネルギー(経験則) • 高密度領域での　　　　　　　の決定 中間エネルギー重イオン衝突(数百 AMeV)からの　　　比が、有効な観測量である。 非対称な系でのエネルギー 対称な系でのエネルギー

  4. Au+Au ♢ FOPIx=1x=0 △ ○ 動機 fireball N/Z • 　　　　の役割 • 原子核衝突で生成される高密度領域でのN/Z比を決定する。 • 　　　　 のモデル依存 • 現状、アプローチの違いにより、原子核飽和密度()以上での振舞いは大きく変わる。 • Bao-An Liらは、一つの変数xでこれらを識別できるようなポテンシャルを導入。 • 　　　 比の入射エネルギー依存や(N/Z)依存性を使って の決定を行う。(中心衝突による計算結果である) 大　　　　　　　小　　　小　 小　　　　　　　大　　　大 Skyrm-Hartree-Fock Relativistic-Mean-field r0 r0 入射エネルギー依存性を確認する!!

  5. 実験概要 ＠ HIMAC Multiplicity Array ビーム：28Si 空気 400,600,800 AMeV 標的115In イオンチェンバー 真空 測定角 50cm 30,45,60,75,90,120度 立体角:10msr レンジカウンター Multiplicity Array 標的

  6. でFitした結果 t = 26.0±0.6 nsec 測定原理 : p+の同定(counter6について) π+条件 STOP条件 (ADC: energy loss) ・・・ 6 7 5 counter # 4 2 3 0 1 m+ STOP π+ 信号が二度出る。π+とμ+(ダブルヒット条件) nm counter 0~6ヒットあり counter 7~13ヒットなし t p- d p π+ π+

  7. 解析：90度 測定原理：π±の同定 • 解析 ： 90度方向のデータを解析 • counter6で止まるπ±の同定 • π+とπ-は、止まるまでの間は、エネルギー損失が同じ • 静止後　 π+はμ+に崩壊　(同定可能) π-は、π中間子原子を形成後、 様々な粒子に崩壊　(同定困難) π+のADC0～ADC5のカット条件を使って、 π±を同定する。 ＜手順＞ 7 6 5 4 2 3 0 1 ADC0～ADC5の多重カット 各ADCの2次元相関を確認しながら、バックグラウンドを除去 m±の除去 各カウンターで、π+とπ-の信号は同じ

  8. p+のヒストグラムを p+の収量 p±の収量 倍 p±の抽出 黒： π± 赤： π+ ADC０～５の多重カット後のADC2とADC２：３ ⇒ ADC2次元カットをかける

  9. PIDによるmの排除 PID : (E5+E6)1.82-E61.82 上でmを排除 　　黒： π± 　　赤： π+

  10. でFitした結果 t = 26.0±0.6 nsec 測定原理：π±の算出(counter6について) • p±：ADC多重ゲートとμ±の除去により求めた総量 • p+：ダブルヒット条件とADC多重ゲートにより求めた量に、時間による補正を行う。 • TDC２－TDC1＝30～120chのカウント数を、全区間積分に直す • p-：p±からp+を引いた量とする。 全区間[0,∞]積分に対して37.9％

  11. 　　　比の入射エネルギー依存性 • 解析角度：90度データにて解析手法の確立　　　　　　　　　　　←バックグラウンドが少ない • 5㎜2枚目までの　　　　　 比の算出 • Pt→大：　　　　が減少 • fireball状態からの寄与を表わす • 各エネルギーでの　　　　　比に有意な差はない。 400AMeV /c) 600AMeV 400AMeV ● ■ ▲ /c) 600AMeV 800AMeV 800AMeV /c) /c)

  12. まとめ　と　課題 ＜まとめ＞ • 115In(28Si, π±)X反応で得られたπ±を測定した。 • 検出器を改良した。 (論文に記載) • p+の微分断面積を求めた。(論文に記載) • 90度方向のデータを用いて、解析手法を確立した。　⇒エネルギーに対してπ-/π+比に有意な差はない。 • π-/π+比について、本解析手法を用いて他角度の解析を行う。 • 中心衝突条件をかけたπ-/π+比の解析を行う。 ＜課題＞

  13. Multiplicity Arrayによる中心衝突事象の抽出 • 高密度核物質(fireball)の形成 • 中心衝突により、衝突に参加する核子の数が増える 　　⇒ 高密度核物質の形成 • インパクトパラメーター vs 散乱粒子数 • 散乱粒子の多重度から中心衝突 　　を選択できる。　多重度： 大　　　　　　中心衝突　　　　　　　　 小　　　　　　かすり衝突 • Multiplicity Arrayにより、多重度測定を行った　⇒インパクトパラメーターとの相関の解析が必要 カスリ衝突 中心衝突

  14. バックアップ　トラペ

  15. 各エネルギーでの平均π-/π+比では、統計誤差数％で求める事ができた。各エネルギーでの平均π-/π+比では、統計誤差数％で求める事ができた。

  16. ⊿レゾナンスモデル 一度のN+N→⊿から生成されるπの比 • reabsorptionやrescatteringでπが減らされる。 (π＋N⇔⊿、　N+⊿⇔N+N)

  17. 検出器（π-range counter）の変更点 ＜問題点＞ 15mmシンチでstopしたπ-を識別する為のカット条件がtrigger counterのみでは分離能力が十分ではない。 particle trigger : 2mm 2枚 15mm 1枚、30mm 8枚 ＜改良点＞ 15mmシンチの前に5mm2枚、10mm1枚を設置。これにより低エネルギーπの精度を上げる。30mmを1枚取り除くことにより全体としては10mmレンジが短くなった。 5mm 2枚 10mm 1枚 15mm 1枚、30mm 7枚

  18. 昨年度の解析結果 π- /π+ Pt(MeV/c)

  19. PIDの絵

  20. π＋の微分断面積

  21. π＋のローレンツ不変微分断面積

  22. high

  23. low

  24. π+の微分断面積の多重度による評価 π+のローレンツ不変な二重微分断面積　　　　を(y vs P⊥)平面上に等高線表示した。 多重度は、全事象を約等分するように分けた。 多重度の大/小で、分布の偏りが見られるものの、多重度の明確な切り分けができていない事が分かる。 多重度とインパクトパラメーターの相関が明確になっていない。 多重度の条件なし 縦軸 90度 75度 120度 60度 45度 30度 横軸 rapidity : 多重度：小 多重度：大

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