The study of π-absorption process with 6Li and 12C

Abstract

우리는 최근 KEK 12-GeV 양성자 싱크로트론(KEK 12-GeV PS)에서 Λ기묘핵의 비중간자 붕괴(non-mesonic weak decay:NMWD) width를 측정했다. 주요 반응은 ^(6)Li(π^(+), K^(+))^(5)ΛHe이다. 비중간자 붕괴에는 두가지가 있는데, 하나는 Λ+n → n+n(Γ_(n)) 이고 다른 하나는 Λ+p → n+p(Γ_(p))이다. Γ_(n) /Γ_(p)의 이론적인 값과 실험적인 값에는 차이가 있다. 이 문제를 풀기위해 KEK-PS E462가 행하여졌다. E462의 실험장치는 동시측정으로 이벤트들을 측정할 수 있다. 이 이점으로 인해 우리는 Γ_(n) /Γ_(p)를 FSI효과 없이 얻을 수 있다. π^(-)흡수반응을 행하기 위해서 우리는 200MeV/c의 π^(-)빔을 이용하였고 표적으로는 ^(6)Li 과 ^(12)C이 사용되었으며 표적에서 빔이 멈추도록 Degrader를 사용하였다. 이 논문에서는 주로 π^(-)흡수반응(π^(-)+p+n → n+n) 에 대해서 말할 것이다. π^(-)흡수반응의 첫 번째 목적은 Λ → p+π^(-) 붕괴과정에서 생기는 백그라운드를 추정하기 위한것이다. 두 번째는 핵 내부에서의 FSI 효과를 보기위한 것이다. 두개의 중성자 사이의 각도로부터 FSI 효과를 추정할 수 있다. FSI효과가 커질수록 두개의 중성자가 서로 반대방향에서(-1<cosθ<-0.8)측정되는 이벤트의 수가 감소한다. 이번 결과 분석으로부터 핵의 질량이 커질수록 중성자의 에너지의 컷 조건이 작을수록 반대방향에서 측정되는 이벤트수가 감소함을 알 수 있었다. 세 번째는 중성자 디텍터가 잘 동작하는지를 보기위한것이다. π^(-)흡수반응에서의 동시에 측정되는 두 개의 중성자의 수가 비중간자 과정에서보다 많다. 두개의 중성자 에너지 합의 스펙트럼으로부터 우리는 중성자 디텍터가 잘 동작하고 있음을 알 수 있었다.;We have recently measured the non-mesonic weak decay(NMWD) width of A hypernucleus at KEK 12GeV PS. The main reaction is ^(6)Li(π^(+), K^(+))^(5)_(A)He. There are two decay modes in the NMWD. One is A+n→n+n and the other is A+p→n+p . The theoretical and experimental Γ_(n)/Γ_(p)ratio is not same. To solve this puzzle, KEK-PS E462 experiment was performed. Because E462 experiment's setup could detect the events using coincidence measurements, we can get the Γ_(n)/Γ_(p) ratio without FSI effects. To perform the π^(-) absorption process, we use a 200MeV/c π^(-) beam, two kinds of target are used(^(6)Li and ^(12)C) and stopped at the target using a De- grader. In this thesis, we mainly discussed the π^(-) absorption process(π^(-)+P+n→n+n). The main purpose of the π^(-) absorption runs is the background estimation from the decay process A→p+π^(-). The second point is the study of the FSI(Final State Interaction) effects in the nucleus. By the cosθ(The angle information between two neutron) information, we can assume the FSI effect. As the FSI effects are increased, the back-to-back events (-1 < cosθ < -0.8) decreased. From the analysis we can see the FSI effect. As the mass of nuclei is heavier and two neutrons' energy cut is lower, the back-to-back events reduced. The third one is the test of neutron detector performances. Because the number of two neutrons coincidence from the π^(-) process are much higher than the NMWD process. From the two neutrons' energy sum spectrum we can say the neutron detector is working well.