大型放射光施設 SPring-8

第177回　SPring-8 セミナー開催

日時　：　2008年4月11日(金)　16:00-
Date :　　 16:00-　April 11, 2008

場所　：　中央制御室前
Place :　 in front of central control room

講演者 ：　山鹿光裕
Speaker：　Mitsuhiro YAMAGA

所属　　 ：理化学研究所X線自由電子レーザー計画推進本部
Affiliate：RIKEN-JASRI SPring-8 Joint Project for XFEL

タイトル：300億回に1回の事象を探す－中性K稀崩壊探索に挑むデータ収集システム
Title　 ：Searching for events that occur only once per 30-billion events -Data acquisition system to search for the rare neutral Kaon decay

アブストラクト：
中性K中間子の崩壊は、素粒子物理学の発展に中心的な役割を果たしてきた。現在最もホットな話題は、中性K中間子が中性π中間子と二つのニュートリノに崩壊する事象を探索することである。標準模型ではこの崩壊分岐比の測定がトップクォークとダウンクォークの転移振幅の虚数部を測定することに相当する。理論予測値の不定性が非常に小さいため、標準模型の検証に極めて有効であるほか、標準理論の予測値と異なる結果が観測されれば、標準模型を越える新しい物理の発見にもつながる。
 しかし、この崩壊は300億回に1回程度しか起こらないと予想される稀な現象であり、さらに崩壊の始めから終わりまで全てが中性粒子であることから、実験的には極めて難しい。実験グループでは、まず KEK 12-GeV PS での実験(E391a)で実験原理を確立した後、J-PARC 50-GeV PS で更なる高輝度ビームを用い、最終的にこの崩壊を100イベント程度観測することを目標に、段階的で着実な実験方法を提案し実施してきた。
 本講演では、この難しい実験を支えるデータ収集システム及びデータ解析用ソフトウェアフレームワークを、E391a実験において演者がどのように構築したかを紹介し、J-PARCで予想される高輝度実験における問題とその解決策について議論する。

Abstract：
Neutral Kaon has been played an important role for the progress of the particle physics. One of the hottest topic now is to search for the Klong decays to a neutral pion and two neutrinos.  Thanks to the small theoretical uncertainty, the precise measurement of its branching fraction is a quite good tool for the verification of the standard model as well as for the discovery of the new-physics.
However, the search for this decay is experimentally very difficult, because the expected branching fraction of 3x10^-11 is too small, and the backgrounds are too large.
The two-step experiments, KEK PS-E391a and J-PARC KL, had been planned to overcome its difficulty. The E391a experiment has successfully operated as a pilot experiment.
The goal is to measure around 100 events with the high-intensity proton synchrotron at J-PARC.
In this talk, I will introduce how I constructed the data acquisition system and the software framework for the E391a experiment. I will also discuss about the problems and some solutions in the expected high-intensity environment at J-PARC.

担当者：山下（PHS3558）
Organizer : YAMASHITA(PHS3558)