2020 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | New expansion of particle physics of post-Higgs era by LHC revealing the vacuum and space-time structure |
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| Project/Area Number |
16H06491
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
花垣 和則 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (40448072)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
受川 史彦 筑波大学, 数理物質系, 教授 (10312795)
東城 順治 九州大学, 理学研究院, 准教授 (70360592)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | ヒッグス / 真空の構造 / 湯川結合 / LHC / ATLAS / シリコン検出器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
整備補修および高輝度化に向けたLHC入射器のアップグレードを行うために，LHC加速器は長期シャットダウン中であった。そのため，本年はデータ収集を行わず，LHC第2期運転時に収集した全データを使った物理解析，ATLAS検出器の整備，LHC高輝度化(HL-LHC)に向けたシリコン検出器の開発を実施した。
物理解析においては，様々な生成過程を通して生成されたヒッグス粒子がbクォーク対へ崩壊する事象についての理解を深めるため，既知粒子との結合の強さの測定や，生成過程における違いを探索し，素粒子標準模型では予言できない未知の性質をヒッグス粒子が持っていないかどうか精査した。
ATLAS検出器の整備として，シリコンピクセルおよびストリップ検出器の補修作業を行った。並行して，LHCでは測定器が高い放射線を被曝し続けるため放射線損傷に関する研究を行う最適な環境であることを利用し，種々の放射線被曝の影響を調査した。過去5年間以上にわたる長期モニターを通して，シリコンセンサーの放射線ダメージを記述する模型の正当性を評価し，今後のダメージの予想から長期運用の指針を作った。シリコンストリップ検出器ではこれらの結果を纏めた論文を本グループの研究協力者が中心となり執筆し公開できた。
HL-LHCに向けたピクセル検出器開発では，信号読み出し用ICとバンプボンディングされたセンサーをフレキシブルプリント基板に搭載，モジュール化する工程の効率化の研究を進めると同時に，ワイヤボンディング保護手法の開発を継続した。モジュールは過酷な温度サイクルに晒されることから，部材の熱膨張率の違いによりバンプボンディングが剥がれやすくなるが，樹脂加工を施すことでバンプ剥がれを防げることを突き止めた。シリコンストリップセンサーについては，量産時の品質管理手法を確立した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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