電子・陽子衝突における,高い横方向エネルギーを持つレプトン生成の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10440080
• Research Institution: Institute of Particle and Nuclear Studies(IPNS), High Energy Accelerator Research Organization(KEK)
• Principal Investigator: 徳宿 克夫 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (80207547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 喜多村 章一 東京都立保健科学大学, 放射線医学科, 教授 (60106599) ; 浜津 良輔 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20087092) ; 山田 作衛 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 所長 (70011658) ; 鶴貝 達政 明治学院大学, 法学部, 助教授 (50267366) ; 近 匡 成蹊大学, 工学部, 助教授 (90215442)
• Keywords: 電子・陽子衝突 / HERA / 超対称性粒子 / 標準模型 / W粒子 / レプトクォーク / 電子偏極

Research Abstract

ドイツ電子シンクロトロン研究所(DESY)に建設された電子・陽子衝突型加速器HERAでの実験の進行に合わせて、高い横運動量を持ったレプトン生成過程を実験理論の両面から検討し、新現象の探索を進めることがこの研究の目的でる。
HERA加速器は平成12年9月から改造に着手しており、平成14年春から、高輝度かつ、電子の縦偏極による衝突を実現できるようになる。近と喜多村は超対称性粒子探索において、電子ビームの偏極の影響を定量的に検討し論文発表した。偏極によって、反応に関与する左巻きの電子の輝度をほぼ倍増させることができるため、超対称性粒子の探索には非常に有効であることを示した。標準模型からの高いレプトン生成事象の頻度を正確に見積もるために開発してきた、レプトン対生成の事象発生プログラムを完成し、公表した。
実験データの解析では平成12年夏までに収集したデータを使って、高い運動量を持つ電子またはミュー粒子と運動量欠損を同時に持つ事象の解析を行い、国際会議で暫定結果を公表した。事象の起こる頻度は今の統計誤差では、標準模型で期待されるW粒子生成によるものと無矛盾であることがわかり、他実験で報告されているミュー粒子事象の超過には否定的な結果となった。
レプトンとジェット間の不変質量分布、ミュー粒子やタウ粒子の発生現象などの探索から、新粒子の探索を進めた。標準模型から有意にずれる兆候はなく、レプトクォークの質量下限およびその結合定数の上限を定めることができた。これらの解析はほぼ終結し、論文にまとめる準備を進めている。

Research Products

• [Publications] ZEUS Collaboration, J.Breitweg et al.: "Search for resonance decays to an anti-neutrino plus jet in e^+p scattering at DESY HERA"Physical Review. D63. #052002 (2001)
• [Publications] S.Kitamura, T.Kon, T.Kobayashi: "Single scaler top production with polarized beams in ep collisions at HERA"Modern Physics Letters. A16. 947-955 (2001)
• [Publications] T.Abe: "GRAPE-Dilepton(verison 1.1)A generator for dileption production in ep collision"Comp. Phys. Comm.. 136. 126-147 (2001)