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Belle実験におけるタウ粒子の磁気異常能率の測定

Research Project

Project/Area Number 14J07744
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Condensed matter physics I
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

清水 信宏  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsタウ粒子 / 素粒子物理学 / 高エネルギー物理学 / レプトン / 電弱相互作用 / ミシェルパラメータ / タウ / ベル実験 / 異常磁気能率 / Belle実験 / 放射性レプトニック崩壊 / 最尤法
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、Belle実験においてe+e-→τ+τ-過程を通じて生成されたタウ粒子の放射性レプトニック崩壊τ→lννγ(l=e or μ)と,その対となるτ→ρν→ππ0ν崩壊を観測,解析し、素粒子の基本的な性質の一つである異常磁気能率を測定することである。タウ粒子異常磁気能率は、実験的難しさから未だ測定されていない。
最終年度は,より測定の容易であるミシェルパラメータ,ηbarとξκの測定を終了させた。ミシェルパラメータも異常磁気能率と同様、電子より重いレプトンの基本的な性質をあらわす変数であり、異常磁気能率の測定とほぼ同等な手法をもって解析がされる。ミシェルパラメータの測定に必要となる様々な背景事象の確率密度関数の記述は,異常磁気能率の測定の事前準備として不可欠なものとなる。
得られたpreliminaryな結果は,9月に中国の北京で行われた国際会議,Tau2016で発表した。また,その発表と同時に,conference paperとしてpreprint serverに挙げている。
τ→μννγモードを用いて得られたηbarとξκ同時フィットにより得られた値は
(ηbar)μ=-1.3±1.5±0.8,(ξκ)μ=0.8±0.5±0.3である。一方,電子モードでは,ηbarを標準理論の予測する値0に固定し,(ξκ)e=-0.4±0.8±0.9という測定値を得た。これら最初の不定性は統計誤差,最後のものは系統誤差を示している。得られた測定値は,標準理論の予測と不定性の範囲の中で無矛盾である。
タウ粒子の異常磁気能率の測定を三年間の期間内に終えることは出来なかったが,本研究で得た背景事象の記述に関する手法,新たな知見は,その測定を現実化するために広く応用が可能なものであるといえる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] New Physics search in rare ττ decays at Belle and prospects at Belle II2017

    • Author(s)
      Nobuhiro Shimizu
    • Journal Title

      Proceedings of Science

      Volume: FPCP2016 Pages: 022-022

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Monte Carlo study of the measurement Michel parameters in radiative decay of tau at Belle2016

    • Author(s)
      Nobuhiro Shimizu
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods

      Volume: A Pages: 237-239

    • DOI

      10.1016/j.nima.2015.12.037

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Construction and test of the first Belle II SVD ladder implementing the origami chip-on-sensor design2016

    • Author(s)
      C. Irmler et al
    • Journal Title

      Journal of Instrumentaion

      Volume: C11 Issue: 01 Pages: C01087-C01087

    • DOI

      10.1088/1748-0221/11/01/c01087

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of the Michel parameters (ηbar,ξκ) in the radiative leptonic decay of τ2016

    • Author(s)
      Nobuhiro Shimizu
    • Organizer
      The 14th International Workshop on Tau Lepton Physics (Tau 2016)
    • Place of Presentation
      IHEP, Beijing, China
    • Year and Date
      2016-09-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New Physics search in rare τ decays at Belle and prospects at Belle II2016

    • Author(s)
      Nobuhiro Shimizu
    • Organizer
      Flavor Physics and CP Violation (FPCP)
    • Place of Presentation
      Caltech, Pasadena CA, USA
    • Year and Date
      2016-06-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Search for the New Physics with decay of tau into leptons at B factory2015

    • Author(s)
      Nobuhiro Shimizu
    • Organizer
      KEK Flavor Factory Workshop
    • Place of Presentation
      ワテラスコモン(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] タウの radiative leptonic decayを用いたミシェルパラメータの測定2015

    • Author(s)
      清水信宏
    • Organizer
      Flavor Physics Workshop
    • Place of Presentation
      KKR沼津はまゆう(静岡県沼津市)
    • Year and Date
      2015-10-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Monte Carlo study of the measurement of Michel Parameters in the radiative leptonic decay of tau2015

    • Author(s)
      Nobuhiro Shimizu
    • Organizer
      FRONTIER DETECTORS FOR FRONTIER PHYSICS
    • Place of Presentation
      Elba, Italy
    • Year and Date
      2015-05-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Belle実験における、radiative leptonic decayを用いた、タウ粒子のミシェルパラメータの測定2014

    • Author(s)
      清水 信宏
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      2014-09-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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