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Belle実験におけるB中間子のレプトンへの崩壊を用いた荷電ヒッグス粒子探索

Research Project

Project/Area Number 13J03096
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

廣瀬 茂輝  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords新しいB→D*τν測定手法の確立 / B→D*τν崩壊のτ偏極度測定 / B→D*τνのτ偏極度測定 / MCP-PMTの大量生産 / Belle実験 / Belle II実験 / MCP-PMT / 荷電ヒッグス粒子
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、解析者の主観によるバイアスを防ぐため、Belle検出器シミュレーションを含めたモンテカルロシミュレーションを使ってB→D*τν信号とその背景事象の特徴を詳細に調べ、τ→πν, ρνというτ崩壊を用いた信号再構成手法を開発した後に、この手法を実データに適用する。本年度は、当初の計画通り信号抽出手法の確立および実データを使ったシミュレーションサンプルの補正を行い、6月の研究会にて成果を報告した。さらに、荷電B中間子モードに加えて中性B中間子のB→D*τν崩壊を解析に加えることで、統計精度を約1.4倍向上させることに成功した。その結果、本崩壊におけるτ偏極度を約0.6の統計精度で測定するとともに、崩壊分岐比測定についても過去の測定と同等の統計精度を期待できることを示した。この成果を、9月に行われた日本物理学会秋季大会において報告した。

本解析では、"ハドロン+ニュートリノ"という終状態を使っているため、B中間子のハドロニック崩壊が主要な背景事象となる。B中間子のハドロニック崩壊は複雑なハドロン化過程を経るために測定が難しく、実験結果がない部分が多いため信頼できるシミュレーションを行うことができない。従って、本解析では終状態の特徴によってハドロニック崩壊を分類し、実験的測定結果がない成分については信号事象を含まない実データを用いてコントロールすることで、背景事象を見積もることとした。これをもって測定手法の確立がほぼ完了し、過去の測定とは異なる終状態を使ってB→D*τν崩壊の崩壊分岐比を測定し、また本崩壊ではまだ測定の前例がないτ偏極度を測定することで新物理探索ができることを示した。これらの成果を3月のWorld Research Unit for Heavy Flavor Particle Physics
Symposium 2016および日本物理学会年次大会にて発表した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Int'l Joint Research (12 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] ハワイ大学/シンシナティ大学/パシフィック・ノースウエスト国立研究所(米国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] 漢陽大学校/延世大学校/ソウル大学校(韓国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] カールスルーエ工科大学/マックスプランク研究所/ドイツ電子シンクロトロン研究所(ドイツ)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] HEPHY研究所(オーストラリア)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] メルボルン大学/シドニー大学(オーストリア)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research]

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ハワイ大学/シンシナティ大学/パシフィック・ノースウェスト国立研究所(米国)

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      2014 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] 漢陽大学校/延世大学校/ソウル大学校(韓国)

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      2014 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] カールスルーエ工科大学/マックスプランク研究所/ドイツ電子シンクロトロン研究所(ドイツ)

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] HEPHY研究所(オーストリア)

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      2014 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] メルボルン大学/シドニー大学(オーストラリア)

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research]

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of the micro-channel plate photomultiplier for the Belle II time-of-propagation counter2015

    • Author(s)
      Shigeki Hirose, Toru Iijima, Kenji Inami et al.
    • Journal Title

      Nucl. Instr. Meth. A

      Volume: 787 Pages: 293-296

    • DOI

      10.1016/j.nima.2014.12.082

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Performance of the MCP-PMT for the Belle II TOP counter in a magnetic field2014

    • Author(s)
      Shigeki Hirose, For the Belle II PID Group
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A

      Volume: 766 Pages: 163-166

    • DOI

      10.1016/j.nima.2014.05.012

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Belle実験におけるτのハドロニック崩壊を用いたB→D*τν崩壊の研究2016

    • Author(s)
      廣瀬茂輝、飯嶋徹、他 Belle Collaboration
    • Organizer
      日本物理学会台第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県)
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of B→D*τν with Hadronic τ Decays at Belle2016

    • Author(s)
      Shigeki Hirose, Toru Iijima and the Belle Collaboration
    • Organizer
      World Research Unit Heavy Flavor Particle Physics Symposium 2016
    • Place of Presentation
      Nagoya University (Nagoya, Japan)
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Belle実験におけるB→D*τν崩壊のτレプトン偏極度測定2015

    • Author(s)
      廣瀬茂輝、飯嶋徹、他 Belle Collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学杉本キャンパス(大阪府)
    • Year and Date
      2015-09-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Belle実験におけるB→D*τν崩壊のτレプトン偏極度測定2015

    • Author(s)
      廣瀬茂輝
    • Organizer
      第5回高エネルギー春の学校2015
    • Place of Presentation
      びわこクラブ(滋賀県)
    • Year and Date
      2015-06-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of the MCP-PMT for the Belle II TOP Counter2014

    • Author(s)
      Shigeki Hirose, Kodai Matsuoka, Takuya Yonekura, Toru Iijima, Daiki Furumura, Tomokatsu Hayakawa, Yuji Kato, Ryo Mizuno, Yutaro Sato and Kazuhito Suzuki
    • Organizer
      7th International Conference on New Developments in Photodetection
    • Place of Presentation
      International Vinci Congress Center (Tours, France)
    • Year and Date
      2014-06-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新しいMCPによるBelle II TOPカウンター用MCP-PMTの寿命改善の評価2013

    • Author(s)
      廣瀬茂輝(発表者)、飯嶋徹、有田義宣、伊藤雄平、居波賢二、加藤悠司、佐藤優太郎、鈴木一仁、鉢嶺元嗣、早川知克、古村大樹、松岡広大、米倉拓弥
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学朝倉キャンパス(高知県高知市)(口頭発表)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Performance of the MCP-PMT for the Belle II TOP counter in a Magnetic field2013

    • Author(s)
      廣瀬茂輝、Belle II PIDグループ
    • Organizer
      8th International Workshop on Ring Imaging Cherenkov Detectors (RICH 2013)
    • Place of Presentation
      湘南国際村センター(神奈川県三浦郡葉山町)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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