Significant sensitivity improvements in axion-like particle searches through background event reduction and monitoring

Research Project

Project/Area Number	24K07077
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
Research Institution	High Energy Accelerator Research Organization
Principal Investigator	坂木泰仁大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 放射線科学センター, 助教 (80847244)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords	ビームダンプ実験 / 新粒子探索 / アクシオン / EBES
Outline of Research at the Start	我々は、高エネルギー加速器研究機構 (KEK) にある電子・陽電子線形加速器を用いた EBES(Electron Beam dump Experiment at SY3) 実験を提案し、2025 年に新粒子の有力候補である ALPｓ (Axion Like Particles) の探索開始を目指して準備を進めている。本研究では、背景事象を低減するための強化タングステン・シールドを開発する。さらに、背景事象モニターを EBES 実験に導入することによって、背景事象による系統誤差を抑制する。以上の取り組みによって、 ALPs に対する実験感度の飛躍的な向上を目指す。