Search for lepton-flavor-violating decay of tau lepton at the LHC-ATLAS experiment

• Project/Area Number: 17H06927
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Kobayashi Dai 九州大学, 理学研究院, 学術研究員 (30805403)
• Project Period (FY): 2017-08-25 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 素粒子物理学 / 高エネルギー実験 / シリコン検出器 / 新粒子探索 / 素粒子物理 / 加速器実験 / 高エネルギー物理 / 素粒子実験 / 加速器

Outline of Final Research Achievements

In this period, I researched for the detector upgrade toward high luminosity LHC program. The pixel detector, which is located at the innermost layer, is necessary to be updated due to higher radiation damage and particle multiplicity. I developed the mass production procedure, including the material tolerances and module layout design. Now, developed procedures were certified by the test production and recognized as the standard method in the group. This method will be brushed up through the pre-production phase, and used in the mass production phase in the whole production sites.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

素粒子物理学における標準模型には、未だ記述できない物理事象が存在することがいくつもの実験で示唆されている。その解明は人類の英知として大変重要なことである。高エネルギー加速器実験における探索は最も直接的にアプローチできるものであり、LHCの高輝度化計画は現在最も期待の大きい実験である。これを成功に導き、最高のパフォーマンスでデータを解析するためには、検出器の高精度かつ安定した性能が不可欠である。本研究は検出器の置かれる過酷な環境、及び性能に対する要求を鑑みて、検出器モジュールの安定性や性能を高く保つことを目的としており、期待される発見に大きく貢献するものである。

Research Products

• [Presentation] LHCの高輝度化計画に向けたATLAS実験用シリコンピクセル検出器量産工程の構築 (2019)
  • Author(s): 小林 大 , Jocsan Hernandez, 高嶋 隆一, 東城 順治, 外川 学, 花垣 和則, 藤野 主一, 古市 歩, 宮崎 祐太, 山口 尚輝, 山下 将暉, 彌吉 拓哉 , 他 ATLAS 日本シリコングループ
  • Organizer: 日本物理学会
• [Presentation] LHC の高輝度化計画に向けた ATLAS 実験用 シリコンピクセル検出器組み立て工程にお ける接着精度評価 (2018)
  • Author(s): 小林 大 , Jocsan Hernandez, 高嶋 隆一, 東城 順治, 外川 学, 花垣 和則, 藤野 主一, 古市 歩, 宮崎 祐太, 山口 尚輝, 山下 将暉, 彌吉 拓哉
  • Organizer: 日本物理学会
• [Presentation] Module Development for the Phase-2 ATLAS ITk Pixel Upgrade (2018)
  • Author(s): Dai Kobayashi
  • Organizer: PIXEL2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] LHCの高輝度化計画に向けた ATLAS実験用新型シリコンピクセル検出器の組み立て工程の開発 (2018)
  • Author(s): 小林 大, 家田 晋輔, 高嶋 隆一, 東城 順治, 外川 学, 花垣 和則, 藤野 主一, 山口 尚輝, 他ATLAS日本シリコングループ
  • Organizer: 日本物理学会年次大会