５．HD 中性二次ビームライン

高エネルギー加速器研究機構
Lim Gei Youb

目次HD 中性二次ビームライン
１

はじめに … …………………………………………………………………………………………………… ５－１

２KOTO 実験の概要 …………………………………………………………………………………………… ５－１
２．１ 実験方法… ……………………………………………………………………………………………… ５－１– 崩壊の背景事象とビームラインへの要求… ………………………………………… ５－２
２．２ KL → π0υυ３KL ビームライン……………………………………………………………………………………………… ５－３
３．１ 構成要素… ……………………………………………………………………………………………… ５－３
３．２ コリメーションライン… ……………………………………………………………………………… ５－４
３．３ ビームライン建設… …………………………………………………………………………………… ５－５
３．４ ビームライン性能評価… ……………………………………………………………………………… ５－６

４

まとめと今後の展望………………………………………………………………………………………… ５－８

参考文献 … ………………………………………………………………………………………………………… ５－８

い。特にニュートリノを観測するためには巨大なHD 中性二次ビームライン検出器が必要なので、検出できない粒子として扱うのが現実的な考えである。𝜋𝜋 " は生成されると 2

1. はじめに個の光子(𝛾𝛾)に崩壊するので、この光子対のみが観J-PARC ハドロン実験施設に建設されている
KL ビームラインは KOTO 実験[1]に特化した中性二次ビームラインである。KOTO 実験は中性 K中間子(𝐾𝐾! )が中性パイ中間子(𝜋𝜋 " )と二つのニュー"トリノになる現象(𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊)を探索している国際共同研究である。2009 年にビームラインを完成し、2013 年に初めての物理データを収得した。陽子ビームの性能向上とともに、検出器の改善作業を行いながらデーター収集を重ね、𝐾𝐾! →𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊探索の実験感度を更新し続けている。
𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊は s クォークが d クォークに遷移する現象で、CP 対称性を破る過程である。標準模型の枠組みでは、弱い相互作用を媒介する 2種類の重いボーゾン(W,Z)が同時に作用する時のみに起きる過程であり、非常に小さい(3 ⇥ 10 11)測される事象を𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊の信号として選別する。中性ビームラインには光子、中性子、𝐾𝐾! が混在しているが、検出器の内部では𝐾𝐾! だけが崩壊するので、ビームの通過範囲外で観測される粒子は𝐾𝐾! 崩壊によるもだと考えられる。

図 1 にはカロリメーターで測定される光子対から𝜋𝜋 " を再構成する方法を示す。𝜋𝜋 " は8 × 10#$% 秒という極めて短い時間で崩壊するので、𝐾𝐾! 崩壊点と𝜋𝜋 " の崩壊点は同等に扱うことができる。KL ビー

ムラインの中心線上で𝜋𝜋 " が崩壊する仮定では、カロリメータに入射する光子対は𝜋𝜋 " の静止質量(𝑀𝑀&! = 135𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀/𝑐𝑐 ' )により決められた交角(𝜃𝜃)を持つ。カロリメータで測定した光子のエネルギーや入射位置を用いて、式 1 の( !

cos(𝜃𝜃) = 1 − ') ")分岐比が予測されている。極めて短い距離での相互作用がメインである過程なので、今まで発見できなかった新しい物理の寄与が見られる可能性が高い。さらに、理論的な不確実性が大きいハドロニックマトリックス部分を高精度の測定結果を用いて求めることができたので、2%という異例な精度で分岐比の予測ができている[2]。
KOTO 実験で要求される𝐾𝐾! ビームは、𝐾𝐾! →# $(1)

条件を満たす曲面とビームラインの中心線が交わる位置がカロリメーターから𝜋𝜋 " の発生点までの距離として求められる。発生点が決まると、𝜋𝜋 "の運動量を求めることができ、測定した光子対が𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊の真の信号になるかを調べる作業に入る。

𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊信号を再構成するために必要な、断面が小さい「細いビーム」である。また、バックグラウンド事象を抑えるために、ビーム中心から離れて検出器に入ってくる粒子が少ない「綺麗なビーム」である。
2 章では KOTO 実験の概要とビームラインへの要求を記述する。3 章では K L ビームラインを説明し、4 章では簡単なまとめと今後の展望を述べる。

Fig. 1 カロリメータで測定した光子のエネルギー(E)と入射位置(x,y)から、𝝅𝝅𝟎𝟎 崩壊を仮定しでビームライ上での崩壊点を求められる。

2. KOTO 実験の概要
2.1. 実験方法

𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊は全ての粒子が電荷を持っていないので、各粒子の情報を直接求めることはできな

𝐾𝐾! は多様なモードに崩壊するので、カロリメータに光子対の信号を残す事象が数多く存在する。
𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜋𝜋 " 𝜋𝜋 " 崩壊モードでは 6 個の光子が、𝐾𝐾! →５－ 1

Fig. 2 KOTO 検出器の断面図
𝜋𝜋 " 𝜋𝜋 " 崩壊モードでは 4 個の光子が生成され、その崩壊モードを排除するためには、光子に対するうち 2 個のみがカロリメータに入る事象は多々存在する。そのため、KOTO 検出器は探索する𝐾𝐾! 崩veto カウンターの検出効率が 99.99％程度になる必要がある。

壊領域を完全に囲み、崩壊で生成されるすべてのバックグラウンドを排除するためには、検出器粒子を検出するように建設されている。
図 2 は KOTO 検出器の断面図である。左からの光子検出効率だけではなく、ビームラインの性能も重要である。二千万倍高い確率で起きる𝐾𝐾! →𝐾𝐾! ビームが入り、Decay Volume と表示されている領域で崩壊し、CsI と表示されている電磁カロリメータに 2 個の光子信号を残す事象が探索対象になる。他𝐾𝐾! 崩壊モードは探索領域を完全に囲む

𝛾𝛾𝛾𝛾崩壊は𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊と同様に 2 個の光子のみが存在する。ただし、𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊にはニュートリノ対が持っていく運動量のため、𝜋𝜋 " 運動量の𝐾𝐾!
運動方向と垂直方向の運動量成分（transverseれる。完全な囲みのために、FB と MB は探索領

momentum, 𝑃𝑃- ）が大きくなるが、𝐾𝐾! → 𝛾𝛾𝛾𝛾崩壊では再構成された𝜋𝜋 " 2には𝑃𝑃- がない。この𝑃𝑃- が分別域の上流まで伸びている。また、BHCV(BeamHole Charged Veto) と BHPV (Beam Hole揃っている必要がある。また、𝜋𝜋 " の崩壊位置がビーム中心線上にあると仮定したので、ビームサイ

Photon Veto)はビームライン中に設置されていズが𝑃𝑃- 再構成の誤差として反映される。

検出器（veto カウンター1と呼ぶ）に信号を残すので、バックグラウンドとして探索対象から排除さる。
<崩壊の背景事象とビームライン
2.2. 𝑲𝑲𝑳𝑳 → 𝝅𝝅𝟎𝟎 𝝊𝝊𝝊𝝊への要求

標準模型の計算によると𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊分岐比

は3 × 10#$$ であり、一つの信号事象を観測するためには 300 億個の他崩壊事象を排除しなければならない。大半の𝐾𝐾! 崩壊は 2 個の光子以外の粒子が同時に発生することから、veto カウンターの検出能力が実験の成功を左右する。例えば、𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜋𝜋 "1電磁カロリメータでも 2 個を超える光子信号が存在すると、veto カウンターの役割をする。

力ある変数になるためには、入射𝐾𝐾! の運動方向が

図 3 は𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊探索結果の一例である[3]。
色付けられている部分が𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊に感度があるところで、濃くなっている場所ほど発見可能性が高い領域になる。探索領域は右下が切られている四角形で表示されていて、バックグラウンドになる他𝐾𝐾! 崩壊（大半は𝑃𝑃- が探索領域より小さい）は完全に排除されている。
探索領域の上流（2m から 2.5m）に残っているイベントはビーム中心から離れて検出器に入射2５－ 2観測された光子対は𝐾𝐾! から発生したものであるが、𝜋𝜋 " を"仮定して再構成されたので、ここでは𝜋𝜋 という表現を使う。

する中性子（ハロー中性子）起因のものである。
"中性子は物質との反応で𝜋𝜋 を生成する。探索領域の上流にはビームライン付近を囲む検出器が設

3. KL ビームライン
3.1. 構成要素

図 4 にハドロン実験施設での KL ビームライン置されていで、ハロー中性子がこの検出器に入り、𝜋𝜋 を作る。2 個の光子のみが存在する事象なので、探索の最終段階まで残る事象が多く存在すの配置を示す。メインリング（M R）から取り出された 30GeV の陽子ビームが長さ 60mm の金標る。ハロー中性子起因の𝜋𝜋 " 事象は、崩壊点が検出的に入射し、2 次粒子を生成する。生成された 2"器の位置になるので、探索領域を検出器位置から離れて設定することで排除することができる。た次粒子のうち、陽子ビームの進行方向から 16 度だし、ハロー中性子数が多くなると、探索領域にてくる。

入り込むことになる。

ビームの強度、形状は 2 台のコリメーターにより決められ、標的から 20m 下流の KL 実験エの方向に飛び出す粒子が KL ビームラインに入っリアに導かれる。ハドロン実験施設には T1 標的で生成された 2 次粒子を三つのビームラインが共有することで、陽子ビームを最大限に活用する。
K1.1 ビームラインとの共存のため、K L ビームラ
インのコリメーターは標的から 6.5m 下流から始まる。
KOTO 実験では電磁カロリメータのビームホールを通りぬける光子を検出するため、ビーム中にも検出器が設置されている（BHPV）。検出器が<崩壊の探索領域
Fig. 3 𝑲𝑲𝑳𝑳 → 𝝅𝝅𝟎𝟎 𝝊𝝊𝝊𝝊

正しく作動する条件である「エネルギーが 100以上の要求を満たすために、K L ビームラインは「細くて綺麗なビーム」を実現するように作られている。

MeV 以上の光子によるカウンティングレートが1MHz 以下であること」を満たすために、長さ70mm の鉛ブロックをコリメーターの上流に設置している。この光子吸収体はビームラインを妨

Fig. 4 KL ビームラインの構成要素

５－ 3

Fig. 5 水平方向(左)と垂直方向(右）の コリメーションライン
げることになるので、通過する中性子の散乱源にンラインは散乱可能性を最小限にするように決もなる。そのため、可能な限り上流で K1.1 ビーめられている[4]。コリメーター内部での散乱を防ムラインとの干渉がない場所に設置されている。
第 1 コリメーターと第 2 コリメーターの間には 3

ぐためには、生成された二次粒子からコリメーターの内部が見られないコリメーションラインがT･m の磁場を設置し、荷電粒子を排除する。

必要になり、標的イメージを考慮しなければなら

T1 標的までのビーム運転を止めずに KL 実験エリアに入る時には、電磁石の下流部に設置されない。
一定の大きさ(𝜎𝜎. = 𝜎𝜎/ = 1.3mm)の陽子ビーているビームプラグを活用する。ビームプラグは円筒の側面に穴が作られていて、普段はこの穴をビームが通過する。ビームを遮断する時には、こムが長さ 54mm の Ni 標的3で 2 次粒子を生成する様子を 16 度のビームラインから見ると、
x=4.3mm, y=1.3mm の長方形のイメージになる。のビームプラグを 90 度回転させる。

そのため、コリメーションラインは水平(X)方向と空気との散乱によるハロー中性子の生成や空気の放射化を防ぐために、光子吸収体を除くすべ垂直(Y)方向で異なる。
図 5 のライン○
1 はビームの大きさを決める線でてのビームライン要素は真空チャンバーの中にある。得られる𝐾𝐾! 数とバックグラウンド除去能力の観点から、検出器の入口(標的から 21m 下流)で85mm×85mm に決められた。このビームサイズ置かれている。
3.2. コリメーションライン

KL ビームはコリメーターの内部に作られている空洞を通って実験エリアに到達するので、コリであれば、崩壊点や𝑃𝑃- の再構成精度が実験の要求を満たしているからである。コリメーターの内面がライン○1 に整列されていれば、二次粒子の生成メーター空洞の形状（コリメーションラインと呼点からはコリメーターの内面が見えなくなり、内ぶ）がビームの特性を決める。K L ビームライン
ではハロー中性子の生成を抑えることが最も重面での散乱が発生しない。

要である。ハロー中性子はコリメーターの内部でターの内部で再び散乱される事象を抑えるため、の多重散乱により生成されるので、コリメーショ

第 2 コリメーターはライン○2 により決められる。

3光子吸収体で散乱された中性子が第 2 コリメー

KL ビームライン建設時の標的は直径 360mm で異なる
厚みの Ni 円盤を 5 枚合わせて総 54mm の長さを持つ標的を使用した。

５－ 4

さらに、第 2 コリメーターの後半部では第 1 コリメーターの入口で散乱された中性子が再散乱によりハロー中性子になる確率を抑えるため、ライン○3 で示す微調整を行なっている。

3.3.3. 電磁石
電磁石は KEK-PS で使用していた偏向電磁石を再利用することで、建設費用の削減をはかった。
長さ 1.5m で、2.2kA の電流で 2T の磁場を提供する。ビームパイプの内部には熱中性子吸収のた3.3. ビームライン建設

め、ボロン入りのシートが設置されている。

3.3.1. コリメーター製作
第 1 コリメーターは 4m、第 2 コリメーターは5m の鉄ブロックで製作されている。コリメータ
ー内部の空洞にコリメーションラインの台形穴を製作するために、半割りの鉄ブロックに台形の溝を製作し、結合した[5]。
図 6 で示すように、製作された鉄ブロックはス
テンレス鋼の角パイプの中に収納され、真空状態

3.3.4. ビームプラグ製作
図 7 は製作されたビームプラグの写真である。
黄銅で作られた、直径 60cm、高さ 25cm の円筒の横に直径 15cm の穴が作られている。ビーム運
転時はビームラインに穴の中心を合わせていて、ビームを遮断する時には、プラグを 90 度に回転する。

でビームを通す。各コリメーターの先端 50cm 領
域はコリメーターを通り抜ける中性子を防ぐために、鉄の代わりにタングステンブロックを設置している。同じ目的で、第 2 コリメーターの終段50cm にもタングステンブロックを使用している。

Fig. 7 ビームプラグの写真
3.3.5. 構成要素の設置
図 8 は製作されたビームライン構成要素の設置作業の様子を示す。実験ホール建設時に KL ビームラインのために幅 2m(上流部)と 1m（下流部）

Fig. 6 製作されたコリメーターの写真のコンクリート溝を予め設置した。深さ 2m の溝

3.3.2. XY ステージ製作
コリメーターは設置後に設計されたコリメーションラインにアライメントされる。そのために
XY ステージと呼ばれる架台を各コリメーターの上流と下流に設定して、コリメーターを載せている。各 XY ステージは水平方向と垂直方向に独立に移動し、コリメーターの位置を調整する。コリの中心部に前述の構成要素が設置されていて、設置場所以外は鉄遮蔽体で隙間なく埋められている。コリメーターの周辺にはアラインメントのたに 20mm 程度の自由空間が設けられているが、ビームライン上流からの粒子の通過を防ぐために凸凹とした構造になっている。

メーターの位置情報を各ステージに設置されているポテンショメータから収得することで、コリメーターの調整をビームライン外部からリモートで行う。

５－ 5

の収得のため、プロファイルモニターをビームラインから取り外す。
3.4. ビームライン性能評価

3.4.1. ビームプロファイル
ビームライン建設後にはビームプロファイル測定を行った。中性ビームには光子、中性子、𝐾𝐾!
が混在しているので、粒子に対して違う応答特性を持つ２種類の検出器を用いて、それぞれの寄与を詳細に確認した。
図 10 は細長い２種類の検出器（PWO 結晶とプFig. 8 ビームライン建設の写真ラスチックシンチレータ）を水平方向に移動させ3.3.6. コリメータ調整
データ収得の前に、コリメーションラインの健全性を確認する。ビームの中心位置、形状などの情報は蛍光体スクリーンに映るビームイメージを高性能カメラで読み取るビームプロファイルモニター[6]を用いて得られる。このモニターをビーム中心に挿入し、各コリメーターの両端を順次動かしながらビーム情報の変化を測定する。
図 9 に第 1 コリメーター先端部の水平位置を動かした時のビームプロファイルモニターの応答を示す。コリメーターの先端部を中心位置から左右にずらすと、総光量が減り分布も歪む。最大のながら測定したカウンティングレートを示す。
PWO 結晶(上)とプラスチックシンチレータ（下）で測定したカウンティングレートはシミュレー
ション予測とよく一致している。右の図はそれぞれの検出器により高い閾値をセットして測定したカウンティングレートである。高い閾値では中性子のプロファイルが主な測定対象になっているが、シミュレーション計算とはよく一致している。ハロー領域でのカウンティングレートはビー
ム粒子の空気との散乱によるものが多く含まれている。また、荷電粒子を含む𝐾𝐾! 崩壊からの寄与も存在する。

光量と対称分布を持つところをコリメーターの位置とする。同様の作業を上下にも行い、垂直位置を決める。第 1 コリメーターの終端、第 2 コリメーターの両端でも同じ作業を順次行い、アラインメントを完了する。作業完了後には物理データ

Fig. 10 ビーム中心からの離れた位置で得られるカウンティングレート

3.4.2. 中性子測定
Fig. 9 第一コリメーターの先端部を左右に動かすと、モニターの応答が歪む。

中性子のエネルギー分布の測定は 40×40𝑐𝑐𝑐𝑐'の有感領域を持つハドロンカロリメータを用いて行った。厚さ 4mm の鉄板と 3.7mm のプラス

５－ 6

チックシンチレータを交互に積層した検出器で成に要する時間差の観点では正確な情報は欲しある。24 層を 1 個のモジュールにして、5 モジュールで構成された 3.6 ハドロン反応長（3.6𝜆𝜆0 ）をくなる
Table 1. 𝟐𝟐 × 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 POT4で得られる𝑲𝑲𝑳𝑳 数の予測持つサンプリングカロリメータである。

GEANT4

ビームラインに混在する光子の寄与の取り除くために、鉛板とプラスチックシンチレータで構成GEANT3されている電磁カロリメータ（輻射長：18Xo）をFLUKAハドロンカロリメータの前に設置する。
測定したエネルギーデポジットから中性子の入射エネルギーを求めるにはハドロンカロリメータの測定精度が十分ではない。そのかわりに、シミュレーション計算で得た中性子の運動量分布（図 11 の左）をインプットにして、ハドロンカロリメータの応答特性を入れたシミュレーション計算（M.C.）を得られたデータと比較した（図 11の右）。測定データとシミュレーション計算はよく一致することがわかる[7]。中性子のシミュレー
ション計算及び測定の精度には限度があるので、0.74 × 10%
1.51 × 10%
2.07 × 10%

図 12 は𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 4 𝜋𝜋 # 𝜋𝜋 " 崩壊を選別し、𝐾𝐾! 数を求める実験のセットアップを示す[8]。𝜋𝜋 4 と𝜋𝜋 # の運動方向を 2 層のプラスチックホドスコープで求める。𝜋𝜋 " は CsI 結晶で測定された光子対から、2 章で説明した方法で再構成される。𝐾𝐾! 崩壊から発生する全粒子を検出することになり、𝐾𝐾! ビームの特徴を活用することで𝑲𝑲𝑳𝑳 の再構成が可能になる。

2 × 10$1 POT に1.94 × 10% 個の𝐾𝐾! を観測する結果となり、KOTO 実験の達成可能な実験感度について信頼できる予測が可能になった。

物理データの解析を行う時に、正確なバックグラウンド予測は物理データと同じ環境で収得したデータを用いて行っている。

Fig. 12 𝑲𝑲𝑳𝑳 → 𝝅𝝅4 𝝅𝝅# 𝝅𝝅𝟎𝟎 崩壊を用いて、𝑲𝑲𝑳𝑳 フラックスを求める検出器セットアップ

Fig. 11 中性子運動量のシミュレーション結果（左）とハドロンカロリメータの測定結果
3.4.3. 𝐾𝐾! 測定

検出器に入る𝐾𝐾! 数は KOTO の実験感度に繋がる

上記実験では𝑲𝑲𝑳𝑳 の運動量分布も求められたが、運動量が 4GeV/c 以上の𝑲𝑲𝑳𝑳 については感度が低い。測定された運動量分布のクロスチェックと高重要な情報であるが、シミュレーション計算の予い運動量領域の精度をあげるために、スペクトロメータを用いた運動量測定を行った[9]。

測値が使用する計算コードにより異なる結果に

図 13 には運動量測定実験の検出器配置を示す。

なっている。表 1 には各計算コードが予測している、T1 標的に入射する2 × 10$1 陽子から得られる𝐾𝐾! 数を示す。ハドロン反応の計算で 3 倍ほどの違CsI 結晶を用いて光子の情報を獲得し、荷電粒子の情報は 0.7T の偏向電磁石と 3 台のドリフトチいはあり得ることではあるが、目指す実験感度達4Proton On Target の略言で、標的に入射する陽子数を意味する。表で示す予測値は厚さ 54mm の Ni 標的での計算結果である。測定も Ni 標的を用いて行った。

５－ 7

た 2 個の光子のみが存在する事象として選別するために、KL ビームラインは「細くて綺麗なビーム」を提供する。
ハロー中性子を抑えるためのコリメーションラインを設け、コリメーターの最適化は GEANT3中心のシミュレーション計算を用いて行った。
2009 年にビームライン建設を完了し、ビームラインの性能評価実験を行った。ビームラインの性能が概ね期待通りになっていることがわかった。
2013 年にテータ収得を開始してから、KOTO実験が実験感度の向上に伴い、新しいバックグラウンドを見つけ出すことができた。現れたバックFig. 13 𝑲𝑲𝑳𝑳 運動量測定実験のセットアップ

グラウンドの原因を取り除くための実験方法及ェンバーで構成されるスペクトロメータで求める 。 ２ 種 類 の 崩 壊 モ ー ド （ 𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 4 𝜋𝜋 # と 𝐾𝐾! →𝜋𝜋 4 𝜋𝜋 # 𝜋𝜋 " ）から𝐾𝐾! を再構成し、運動量分布を求めた。

図 14 は二つの崩壊モードから求めた運動量分布を示す。3GeV/c 以下の領域では𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 4 𝜋𝜋 # 崩壊から、それ以上の領域では𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 4 𝜋𝜋 # 𝜋𝜋 " 崩壊から精度良く運動量分布を求めることができた。この結果は前に行った測定と一致する結果となった。

び検出器の開発を続け、KOTO 実験は真の信号に届く直前に立っている。
本文では言及していなかったが、ビームラインの改修が必要となるバックグラウンドも最近判明した。電磁石の下流に設置されている第 2 コリ
メーターで𝐾𝐾! から荷電 K 中間子（𝐾𝐾 ± ）が生成され、バックグラウンドになり得ることがわかった。そのため、2 番目の磁場を第 2 コリメーターの下流に設置する作業が進行中である。
ハドロンホールの拡張計画に伴い、より強い𝐾𝐾!
ビームと増強された検出器で𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊分岐比の精密測定を行う実験(KOTO-II)が準備中である。新たなビームラインの建設は、現存 K L ビー
ムラインの概念を基にし、前述した 2 番目磁場の効果の実証を含め KOTO-II の実験環境での最適化を行うことになる。
参 考 文 献[1] J. Comfort, et al., E14 Collaboration, Proposal for
𝐾𝐾" → 𝜋𝜋 # 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ Experiment at J-Parc,
parc.jp/NuclPart/Proposal_e.html).

(http://j-[2] Andrzej J. Buras, et. al., J. High Energy Phys. 11(2015) 033.

Fig. 14 𝑲𝑲𝑳𝑳 運動量分布。

[3] J.K.Ahn et. al., Phys. Rev. Lett. 122, 021802 ( 2019).
[4] T. Shimogawa, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res.
A623 (2010) 585-587.

4. まとめと今後の展望

KL ビームラインは𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊を探索する

KOTO 実験に特化した中性二次ビームラインである。𝐾𝐾! → 𝜋𝜋 " 𝜐𝜐𝜐𝜐̅ 崩壊をカロリメータで測定され[5] H. Watanabe, Page76-78, Proceedings ofParticle Accelerator Society Meeting (2009).
[6] T. Matsumura, et al, Nucl. Instrum. Methods.
A885(2018) 91-97.

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[7] 佐々木未来、修士論文、山形大学（2011）.
[8] K. Shiomi, et al, Nucl. Instrum. Methods.
A885(2018) 91-97.
[9] K. Sato, 博士論文、大阪大学 (2015).

５－ 9