| Project/Area Number |
08J04595
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Condensed matter physics 1
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
奥村 恭幸 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2008 – 2010
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2010)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2010: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 素粒子実験 / LHC実験 / ATLAS実験 / トップクォーク / 国際研究者交流 / 電弱対称性の破れ / 高エネルギー物理学実験 / ヒグス粒子 / ミュー粒子 / トリガーシステム |
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| Research Abstract |
本研究では重心系14兆電子ボルトでの陽子・陽子衝突実験であるLHC-ATLAS実験のデータを用いて、トップクォークを伴うヒグス粒子の生成過程を探索する。
トップクォーク対生成信号を特徴とする本研究課題において、検出器のトップクォークの同定能力、及び高エネルギー陽子・陽子衝突中におけるトップクォーク対の生成確率の評価は必要不可欠となる。平成22年度中に収集された実験データ(積分ルミノシティ35/pb、衝突エネルギー 7兆電子ボルト)を用いて、トップクォーク対生成断面積の評価を、トップクォークを伴うヒグス粒子の生成過程に対する最重要課題として定め、これを遂行した。
LHC-ATLAS実験が本格的に実験を開始した初年度であり、(1)実験データ解析に加え、(2)検出器実機の調節、(3)検出器実機の性能の評価を、有機的に結合し推進することが肝要である。昨年度の研究を継続し、(1)ミュー粒子トリガーシステムの調整を行いデザイン目標のトリガー効率を達成し、(2)収集されたデータより、ミュー粒子の検出効率を実測し、シミュレーションが正確にそれを再現していることを1%以下の精度で証明し、(3)その結果を踏まえ、シミュレーションと実験データを相補的に扱い、トップクォーク生成断面積の測定を実現した。特に背景事象の少ない2本のレプトン信号(電子ないしはミュー粒子)を終状態に含むモードに着目してデータ解析を推進し、18%の精度での生成断面積の測定を実現した。
本研究において、LHC-ATLAS実験のトップクォークの生成・同定能力を、実験データを用いて高い精度で評価した。また、7兆電子ボルトの陽子・陽子衝突におけるトップクォークの生成断面積が、素粒子標準模型が与える予言値と、実験・理論の誤差の範囲内で矛盾しないことを示した。
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