2012 Fiscal Year Annual Research Report
ヒッグス機構の実験的解明と高速飛跡検出システムの開発・構築
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24684016
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
寄田 浩平 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (60530590)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ヒッグス粒子 / 湯川結合 / 高速飛跡検出 / ATCA / VME / Associative Memory / τ粒子 |
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| Research Abstract |
本研究目的である湯川結合定数の詳細検証を抜本的に進めるべく、本年度の研究は以下の2点に焦点を当て行った。
1.H→ττ過程の物理解析:Z(→ττ)事象とW(→τγ)事象の両方を用いて、ハドロン崩壊するτ粒子の同定率の測定とトリガー取得効率の算出を行った。結果として数%の誤差という精度で決定でき、2つの独立な事象を用いた算出も誤算の範囲内で一致した。これらを踏まえトリガーアルゴリズムの最適化も行い、解析感度の向上をさせることができた。一方、物理解析でもH→ττ→lep-had過程とhad-had過程の異なる崩壊過程を別々に精査した。本年度は単独発見を主張するには統計が足らなかったものの、今後の課題を明確にすることができた(特にトリガーデザインと系統誤差の改善)。
2.高速飛跡検出システムの構築と評価:ATLAS実験での高速飛跡検出に用いるFTK受信回路基板の実機開発を進めた。年度頭に作成したテスト用ボードをATLAS検出器に一部挿入し、一連の動作確認を行った。また年度後半には本運転で使用するATCAの母基盤と連携を図るための変更を行った。ATCA母基盤に使用する予定のFMCから供給される12Vをスイッチングコンバータを用いてFPGAに給電、その他安定な電源が必要な箇所には3.3Vからリニアコンバーターで給電するなどの工夫を加えた。また信号伝達経路に高速直列化したデータ転送を用いるための変更をした。最終的に我々がデザインした基板を5枚作成し、現在テスト用fwを実装し各配線などを確認している。今後はより安定動作可能な本実験用最終基板を製作し、量産体制を整えていく予定である。
実データによるFTKパフォーマンス評価、パターンバンク生成法の高速化、L;3x10^<34>を想定した処理時間評価なども並行して行い、システムとしての安定性評価と物理解析への応用を実地的に進めることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した高速飛跡検出システムの受信モジュール開発・製作を行い、早稲田大学内でのテストベンチでの試験、CERNでの実検出器とのデータフローのテストなど、実機開発とパフォーマンス評価を予定通り進めた。また、ビッグス機構解明のためのH→ττ解析も進めることができ、本年度予定の研究目的をおおむね達成できたと判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画通りに進める予定である。特にこれまで所得したデータ量でヒッグス解析を遂行するとともに、2015年以降のトリガーデザインも行う。高速飛跡検出システムハードウェアーのTDRを完成させ、2015年の挿入に向け万全の態勢を整え、物理結果につなげるための研究の充実化を図る。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
引き続きFTK_IM回路基板の開発・改善を行い、最終デザインを終了させる。量産時のクォリティーコントロールシステムを構築も並行して行う。H→ττの学術論文を出版し、2015年以降のLHC再稼働に向けたトリガーデザインを提案する。bクォークへの崩壊に関する研究も開始し、ボトム湯川結合測定精度改善を行う。
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Research Products
(19 results)
