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2015 Fiscal Year Annual Research Report

トップクォークを用いた新しい素粒子現象の探索

Planned Research

Project AreaParticles Physics opening up the Tera-scale horizon using LHC
Project/Area Number 23104005
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

戸本 誠  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80432235)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寄田 浩平  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (60530590)
長野 邦浩  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, 准教授 (90391705)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords素粒子実験 / トップクォーク / LHC-ATLAS実験 / 飛跡トリガー / 湯川結合 / 国際共同実験 / CERN
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度に続き、平成23年に収集した重心系エネルギー7TeV、積分ルミノシティー5/fbのデータと平成24年に収集した8TeV, 20/fbのデータを用いて、トップクォーク対の不変質量、横運動量、ラピディティーに代表される力学的変数の関数によるトップクォーク対生成の微分断面積の測定を終え、学術論文としてまとめた。また、平成26年度中に取得した重心系エネルギー13TeV、積分ルミノシティー3/fbのデータを用いて、トップクォーク対生成断面積の測定を行った。以上の成果により、LHC加速器が実現する13TeVの陽子陽子衝突によるtクォーク対生成に至るまで、摂動QCDが有効理論として正しく働いていることを示した(戸本、寄田)。
高速飛跡再構成トリガーFTK回路では、本研究によって早稲田大学が開発する回路が量産要請を満たしていることを確認した。この成果によって、80台必要となるボードの量産を開始し、本研究によって構築したテストスタンドを用いて、量産中に起きた諸問題のフィードバックを行い、量産を完遂することができた。また、シミュレーションの構築やFTK導入によるATLASトリガーシステムの構築や動作検証試験を行い、重心系13TeVの陽子陽子衝突実験でのFTKトリガーの稼働を成功に導いた(寄田)。
さらに、長野は、μ粒子、電子・光子、ジェットを主とするLHC-ATLAS実験のトリガーを統括し、興味ある物理事象の検出効率を高く保ったまま、トリガーレートを低く維持するアルゴリズムを開発した。その結果、実験環境が過酷になる重心系エネルギー13TeVの物理データ収集においても、μ粒子トリガーや電子トリガーの運動量閾値を25GeV程度の低い値に保つことに成功し、tクォーク対生成事象の取得に貢献した。

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。

  • Research Products

    (31 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 8 results)

  • [Int'l Joint Research] シカゴ大学/スタンフォード大学/ミシガン大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      シカゴ大学/スタンフォード大学/ミシガン大学
  • [Int'l Joint Research] ピサ大学/ローマ大学(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      ピサ大学/ローマ大学
  • [Int'l Joint Research] CERN(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      CERN
  • [Int'l Joint Research] メルボルン大学/アデレード大学(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      メルボルン大学/アデレード大学
  • [Int'l Joint Research] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      マックスプランク研究所
  • [Journal Article] Measurement of the differential cross-section of highly boosted top quarks as a function of their transverse momentum in sqrt{s} = 8 TeV proton-proton collisions using the ATLAS detector2016

    • Author(s)
      The ATLAS Collaboration
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 93 Pages: 032009

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.93.032009

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of a sub-nanosecond time-to-digital converter based on a field-programmable gate array2016

    • Author(s)
      Y. Sano, M. Tomoto, Y. Horii,a O. Sasaki, et. al.
    • Journal Title

      JINST

      Volume: 11 Pages: C03053

    • DOI

      10.1088/1748-0221/11/03/C03053

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Measurement of the top pair production cross-section in 8 TeV proton-proton collisions using kinematic information in the lepton+jets final state with ATLAS2015

    • Author(s)
      The ATLAS Collaboration
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 91 Pages: 112013

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.91.112013

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evidence for the Higgs-boson Yukawa coupling to tau leptons with the ATLAS detector2015

    • Author(s)
      The ATLAS Collaboration
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 04 Pages: 117

    • DOI

      10.1007/JHEP04(2015)117

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification and energy calibration of hadronically decaying tau leptons with the ATLAS experiment in pp collisions at sqrt(s)=8 TeV2015

    • Author(s)
      The ATLAS Collaboration
    • Journal Title

      Eur. Phys. J. C

      Volume: 75 Pages: 303

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-015-3500-z

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Measurement of the top-quark mass in the fully hadronic decay channel from ATLAS data at sqrt(s)=7 TeV2015

    • Author(s)
      The ATLAS Collaboration
    • Journal Title

      Eur. Phys. J. C

      Volume: 75 Pages: 158

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-015-3373-1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Design of a hardware track finder (Fast Tracker) for the ATLAS trigger2015

    • Author(s)
      V. Cavaliere, K. Yorita et.al. (ATLAS FTK group)
    • Journal Title

      JINST

      Volume: 11 Pages: C02056

    • DOI

      10.1088/1748-0221/11/02/C02056

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run2における長寿命荷電ゲージーノ探索に向けた消失飛跡再構成法の性能評価2016

    • Author(s)
      加地俊瑛
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run2におけるτトリガーの評価と今後の展望2016

    • Author(s)
      猪飼孝
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験におけるヒッグス粒子がτ対に崩壊するttH過程の探索2016

    • Author(s)
      三谷貴志
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run2におけるハドロン崩壊する高運動量W/Zボソンの再構成法の検証と改善2016

    • Author(s)
      新田龍海
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験における高速飛跡トリガー(FTK)の構築状況と今後の計画2016

    • Author(s)
      川口佳将
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験における高速飛跡トリガー(FTK)の性能評価2016

    • Author(s)
      飯澤知弥
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 高輝度LHC-ATLAS実験におけるμ粒子検出用の新しいFPGA-TDC回路の開発2016

    • Author(s)
      佐野祐太
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] Performance of the ATLAS Tau Trigger in Run-II2016

    • Author(s)
      猪飼孝
    • Organizer
      LHCC 2016
    • Place of Presentation
      CERN
    • Year and Date
      2016-03-02 – 2016-03-02
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The Fast TracKer (FTK)2015

    • Author(s)
      飯澤知弥
    • Organizer
      新学術研究会テラスケール物理研究会 2015
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2015-12-21 – 2015-12-23
    • Invited
  • [Presentation] アップグレード全体像2015

    • Author(s)
      戸本誠
    • Organizer
      新学術研究会テラスケール物理研究会 2015
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2015-12-21 – 2015-12-23
    • Invited
  • [Presentation] Phase IIミューオン2015

    • Author(s)
      堀井泰之
    • Organizer
      新学術研究会テラスケール物理研究会 2015
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2015-12-21 – 2015-12-23
    • Invited
  • [Presentation] Top 13TeV最新成果2015

    • Author(s)
      川出健太郎
    • Organizer
      新学術研究会テラスケール物理研究会 2015
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2015-12-21 – 2015-12-23
    • Invited
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験における高速飛跡トリガーの構築状況と今後の展望2015

    • Author(s)
      亘龍太郎
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [Presentation] 高輝度LHC-ATLAS実験におけるμ粒子検出用の新しいTDC回路の開発2015

    • Author(s)
      佐野祐太
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験におけるFast Trackerシミュレーション研究2015

    • Author(s)
      加地俊瑛
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run2初期データを用いたτトリガーの評価2015

    • Author(s)
      猪飼孝
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [Presentation] ATLAS results on jet-related physics with V+jets2015

    • Author(s)
      長野邦浩
    • Organizer
      LHCP 2015
    • Place of Presentation
      St.Petersburg, Russia
    • Year and Date
      2015-08-31 – 2015-09-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Fast Tracker (FTK) A Hardware Track Finder for the ATLAS Trigger2015

    • Author(s)
      飯澤知弥
    • Organizer
      MOCAST Conference 2015
    • Place of Presentation
      Thessaloniki, Greece
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] FTK Input Mezzanine and Data Formatter for the Fast Tracker at ATLAS2015

    • Author(s)
      三谷貴志
    • Organizer
      MOCAST Conference 2015
    • Place of Presentation
      Thessaloniki, Greece
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-15
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-01-28  

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