Research Project
Fund for the Promotion of Joint International Research (Home-Returning Researcher Development Research)
本研究にて史上初めて衝突型加速器(コライダー)を用いてニュートリノ研究を行う。世界最大のコライダーであるCERNの大型ハドロンコライダーLHCを用いることにより、過去の加速器実験より一桁高いTeV領域の高エネルギーフロンティアを開拓する。2022年からのデータ取得で約10000事象のニュートリノ反応を見込み、3世代それぞれのニュートリノの生成・伝搬・相互作用をまったく新しい運動学的レジームで解明する。
国際共同研究LHC-FASER実験は史上初めて衝突型加速器を用いてニュートリノ研究を行う。本年度はデータ取得の初年度であり、3つの期間に分けてそれぞれFASERnu検出器の日本でのエマルジョン検出器の製作・CERN(ジュネーブ)でのアッセンブリ・データ取得・現像処理を行った。CERNのエマルジョン検出器ファシリティーは改装され、千葉大学は新たに検出器アッセンブル治具、現像時間コントロール、乾燥設備等に貢献した。千葉大学のスタッフ・学生が現地にて参加し、初のデータ取得の試みであったが、予定していた3回とも問題なく行うことが出来た。現像後のエマルジョン検出器は日本に持って帰り、名古屋大学の飛跡読み取り装置を用いて読み出しを行った。我々は特に運動量測定・レプトン同定を担当し、学生を中心に解析のためのアルゴリズムを作成している。解析は現在進行中であるがすでに電子ニュートリノ反応候補等を検出し、Moriond EW 2023等の国際会議で発表している。さらにFASERのエレクトリック検出器を用いてLHCからのニュートリノの検出を16シグマの統計的優位で報告した。今後データ解析を加速させると共に2025年度までデータ取得を継続する。本年度関連する4本の論文が公開、1本がアクセプトされている。国際共同研究NA65/DsTau実験はタウニュートリノの生成を研究する実験であり、FASER実験をサポートするデータを提供する。DsTauも本年度9月にデータ取得をCERN-SPSにて行った。関連する1本の論文がアクセプトされた。高輝度LHCを用いた将来計画(FPF)の推進を行なった。
All 2023 2022 2021 Other
All Int'l Joint Research (12 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results, Peer Reviewed: 7 results, Open Access: 4 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results, Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (4 results)
Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics
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Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
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http://physics.s.chiba-u.ac.jp/lepp/
https://researchmap.jp/akitaka.ariga
https://faser-japan.org/