ファイバーと MPPC の取り付け

74 ^付録A Beam Defining Counter^の開発

図A.7 ^{ファイバーとパーツ}A, Bを固定した写真。パーツB^がパーツA^{を押さえつける} 形で固定しているため、写真中では見えない。

図A.8 MPPC側から見たファイバーの写真。白い部分はパーツA^{の中心にファイバー} を固定するためのテフロン。青く見える部分がファイバー。

A.3 BDC^の製作 75

図A.9 MPPCを搭載した読み出し基板。左部に32^個のMPPC^{を配置しており、中心} に温度センサー（アナログデバイセズ AD592CNZ）を取り付けている。右部にケーブル 接続用のコネクタが取り付けられている。

図A.10 BDCのビーム照射部分。水平方向、垂直方向に並べており、ビームの2^次元の ヒット位置を測定することが出来る。ファイバーの固定にはカプトンテープと治具を用い た。ファイバーを傷付けないよう、治具はブラックテープで保護して使用した。

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謝辞

本研究を進めるにあたって、多くの方々にお世話になりました。

まず、九州大学素粒子実験研究室の川越清以教授は学部時代から御指導頂きました。学業 だけでなく、実験屋としての心構えや研究を進める上での注意点なども教えて頂きました。

吉岡瑞樹准教授は研究に限らずアウトリーチ活動でもお世話になりました。主指導教員とし て激励して頂き、研究生活を支えて頂きました。東城順治准教授はお忙しい中、時には飴を、

時には優しめの鞭を手に熱心に御指導いただきました。研究方針から文章校正まで、研究面 で数多くのコメントを頂き、ありがとうございました。織田勧助教、音野瑛俊助教、末原大幹 助教、須藤裕司特任助教は研究や進路においてアドバイスを頂きました。山口博史学術研究 員はアルミ板運搬のお手伝いから中性子照射試験のマネージメントまで、本研究を支援して 頂きました。先輩方の上野翔氏、大石航氏、松本悟氏、宮崎陽平氏は研究室配属時から公私に 渡って面倒を見て頂きました。特に、大石氏は実験グループの先輩として、また共同研究者 として大変お世話になりました。同期の古浦新司君、調翔平君、田中元気君、富田龍彦君は 共に切磋琢磨してきました。古浦君は共にアウトリーチ活動を行い、物理教育への情熱を見 せて頂きました。調君の幅広く、深い探究心に基づいた知的思考は良い影響を与えてくれま した。田中君は癒し担当として、研究室の皆さんを楽しませてくれました。富田君はスクー ルなどで行動を共にする事も多く、色々と助けて頂きました。修士1^{年の角直幸君、住田寛} 樹君、高田秀佐君、田中聡一君、長澤翼君、長島寛征君、平井寛人君、藤山翔乃君、Mathieu

Darnajou君は皆さん優秀で、夜遅くまで熱心に研究している姿は良い刺激になりました。中

でも、田中君は同じ研究グループの後輩として研究を行ってきました。また、長島君は中性 子耐性試験において流量の計算を担当し、本研究を多いに後押ししてくれました。研究生の 張佳君、学部4年の草内悠哉君、真玉将豊君、森下彩さん、野口恭平君の不慣れながらも実験 を行い、試行錯誤している姿は励みになりました。先端素粒子物理研究センターの重松さお りさんをはじめとした物理事務の皆様のお陰で、物品購入や諸書類の提出が多い中、スムー ズに手続きを進めることが出来ました。

また、研究室外の皆様にもお世話になりました。大阪大学の久野良孝教授、佐藤朗助教、坂 本英之特任助教、吉田学立特任研究員は共同研究者として多くのコメントを頂きました。デ ザインの決定やテスト実験の遂行にあたり、多くの支援を頂きありがとうございました。高 エネルギー加速器研究機構（KEK）の上野一樹助教は東北大学でのテスト実験やBDC^の開

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発、中性子耐性試験で御指導頂きました。EASIROCモジュール開発者であるKEK^の中村 勇助教、大阪大学の石島直樹氏はBDCの開発において支援して頂きました。

東北大学電子光理学研究センターでのテスト実験では石川貴嗣助教を始めとした施設の皆 様のご協力のもと、実験を成功させることが出来ました。

九州大学タンデム加速器実験施設での中性子照射試験では、共同研究者以外の多くの方々 のお力添えのもと、実験を行うことが出来ました。九州大学渡辺研究室の渡辺幸信教授、金政 浩助教、荒木祥平氏は実験セットアップの相談に乗ってもらい、標的や測定データの使用を快 く引き受けて頂きました。九州大学実験核物理研究室の皆様には、タンデム加速器のシャッ トダウン直前にも関わらずビームタイムを使わせて頂きました。特に、相良建至名誉教授、

坂口聡志助教は計画当初から相談に乗ってもらい、最適なビームの種類や標的について相談 させて頂きました。無事に中性子耐性のデータが取得できましたこと、お礼申し上げます。

修士1^{年の夏には}MEG実験へ参加させて頂き、本研究の土台となるMPPC^{の特性など} を学ばせて頂きました。MEG実験日本グループの森俊則教授、大谷航准教授、岩本敏幸助 教、西口創助教、澤田龍特任助教、内山雄祐研究員、金子大輔氏、西村美紀氏、現IHEP^の 藤井祐樹研究員には大変お世話になりました。ありがとうございました。

COMET^実験KEKグループの三原智教授をはじめとした皆様には、電磁カロリメータの

ビームテストやBDC^開発などKEKでの滞在中にお世話になりました。

私生活面では多くの友人、知人にお世話になりました。また、家族は研究に理解を示し、実 家通いの私を支えて頂きました。

最後に、上記に書き切れなかった方々を含め、本研究でお世話になった皆様への感謝の念 を表して謝辞とさせて頂きます。

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参考文献

[1] G. Aad et al., ”Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC”, Phys. Lett. B 716, 1 (2012).

[2] S. Chatrchyan et al., ”Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC”, Phys. Lett. B 716, 30 (2012).

[3] Y. Ashie et al., ”Evidence for an Oscillatory Signature in Atmospheric Neutrino Oscillations”, Phys. Rev. Lett. 93, 101801 (2004).

[4] V. C. Rubin and W. K. Ford Jr, ”Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions”, Astrophys. J. 159, 379 (1970).

[5] A. G. Riess et al., ”Observational evidence from supernovae for an accelerating universe and a cosmological constant”, Astron. J. 116, 1009 (1998).

[6] G. W. Bennettet al., ”Final report of the E821 muon anomalous magnetic moment measurement at BNL”, Phys. Rev. D 73, 072003 (2006).

[7] K. Olive et al., ”Review of Particle Physics”, Chin. Phys.C38, 090001 (2014).

[8] T. Suzuki, D. F. Measday, and J. P. Roalsvig, ”Total nuclear capture rates for negative muons”, Phys. Rev. C 35, 2212 (1987).

[9] S. Bilenky, S. Petcov, and B. Pontecorvo, ”Lepton mixing, µ → e+γ decay and neutrino oscillations”, Phys. Lett. B 67, 309 (1977).

[10] R. Barbieri, G. Dvali, and L. J. Hall, ”Predictions from a U(2) flavour symmetry in supersymmetric theories”, Phys. Lett. B 377, 76 (1996).

[11] J. Adam et al., ”New Constraint on the Existence of the µ⁺ →e⁺γ Decay”, Phys.

Rev. Lett. 110, 201801 (2013).

[12] A. Czarnecki, W. J. Marciano, and K. Melnikov, ”Coherent muon-electron conver-sion in muonic atoms”, Arxiv:hep-ph/9801218 (1998), (Talk given at Workshop on Physics at the First Muon Collider and at the Front End of a Muon Collider, Fermilab, November 6–9, 1997).

[13] Y. Kuno and Y. Okada, ”muon decay and physics beyond the standard model”, Rev. Mod. Phys. 73, 151 (2001).

[14] S. Weinberg and G. Feinberg, ”Electromagnetic Transitions Between µ Meson and

79 Electron”, Phys. Rev. Lett. 3, 244 (1959).

[15] O. Shanker, ”Z dependence of coherentµeconversion rate in anomalous neutrinoless muon capture”, Phys. Rev. D 20, 1608 (1979).

[16] J. Bernab´eu, E. Nardi, and D. Tommasini, ”µ-e conversion in nuclei and Z^′ physics”, Nucl. Phys. B 409, 69 (1993).

[17] N. Arkani-Hamed, A. G. Cohen, and H. Georgi, ”(De)Constructing Dimensions”, Phys. Rev. Lett. 86, 4757 (2001).

[18] L. Randall and R. Sundrum, ”Large Mass Hierarchy from a Small Extra Dimension”, Phys. Rev. Lett. 83, 3370 (1999).

[19] W. Bertl et al., ”A search for µ−e conversion in muonic gold”, EPJ C 47, 337 (2006).

[20] R. Akhmetshin et al., ”COMET International Review Document (TDR2014)”, http://comet.kek.jp/Documents files/PAC-TDR-2014/PAC-Review-20141110.pdf, (2014).

[21] ”J-PARC ^{ホームページ}”, http://j-parc.jp/.

[22] ”J-PARC ^{ハドロン実験施設 ホームページ}”, http://j-parc.jp/Hadron/ja/index.html.

[23] A. Czarnecki, X. G. i Tormo, and W. J. Marciano, ”Muon decay in orbit: Spectrum of high-energy electrons”, Phys. Rev. D 84 (2011).

[24] ^{浜松ホトニクス}, ”^{光電子増倍管 その基礎と応用 第}3a^版”,

http://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd/PMT handbook v3aJ.pdf, (2007).

[25] ^{浜松ホトニクス}, ”Siフォトダイオードの特性と使い方”,

http://www.hamamatsu.com/resources/pdf/ssd/si pd techinfo.pdf.

[26] ELJEN Technology, ”EJ-228 & EJ-230”,

http://www.eljentechnology.com/index.php/products/plastic-scintillators/65-ej-228.

[27] ^{三菱レイヨン}, ”^{三菱レイヨン ホームページ アクリライト}”, https://www.mrc.co.jp/acrylite/lineup/lineup detail 03.html.

[28] ELJEN Technology, ”EJ-550 & EJ-552”,

http://www.eljentechnology.com/index.php/products/accessories/94-ej-550.

[29] ^{浜松ホトニクス}, ”MPPC S12572-025, -050, -100C/P”,

http://www.hamamatsu.com/resources/pdf/ssd/s12572-025 etc kapd1043j.pdf.

[30] 3M, ”Vikuiti ESR ^{反射フィルム}”,

http://multimedia.3m.com/mws/media/466120O/esr.pdf.

[31] Texas Instruments, ”Texas Instruments^{ホームページ} OPA657”, http://www.ti.com/product/opa657.

[32] ”東北大学電子光理学研究センター ホームページ”,