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ATLAS実験におけるタウ粒子対を用いた標準模型を超える新粒子の探索

Research Project

Project/Area Number 15J01265
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

森永 真央  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsBSMヒッグス粒子探索 / トリガー / ヒッグス粒子 / 超対称性模型 / タウ粒子
Outline of Annual Research Achievements

2016年、LHC-ATLASは約32/fbのデータを取得した。本研究課題では、その内10/fbと前年に取得した約3/fbのデータを用いて、2016年夏の国際会議であるICHEPで公表した。公表結果には、本研究課題で開発した手法を用いた。その結果、重いヒッグス粒子が予測される領域について、従来の方法に比べて約50%の探索感度改善に成功した。残念ながら観測データに新粒子の兆候は見られなかったが、その時点で世界で最も厳しい制限を与えた。また全データの解析が進行中であり、現在は最終チェックを実験グループ内で行っており、夏の国際会議までに論文として公表できると考えている。

本研究課題の鍵であった重いヒッグス粒子の信号は、比較的消失横運動量が大きい。これを利用した。ATLAS実験のバレルミューオントリガーの検出効率は60-70%と低く、重いヒッグス粒子の探索感度を下げていた理由であった。そこで、大きな消失横運動量に注目したトリガーを初めて利用し、特に重い領域に特化した信号領域を新たに導入した。その結果従来に比べて50%程度改善し解析結果に大きなインパクトを与えた。

またもう一つの鍵である背景事象、本来タウ粒子ではないものを間違えて再構成してしまうフェイク事象の見積もりに関して、従来の手法を改良した独自の手法を考案した。その結果、解析結果に対して最も大きな影響を与えていた系統誤差を、約30%減らすことに成功した。この方法はタウ粒子がいない事象に対しても有効であり、他の解析にも影響を与えるものと考える。

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

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2016 2015

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run2におけるタウ粒子対に崩壊するMSSMヒッグス粒子の探索2016

    • Author(s)
      森永真央、田中純一、浅井祥仁
    • Organizer
      日本物理学会、2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-09-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run2におけるタウ粒子対に崩壊するMSSMヒックス粒子の探索2016

    • Author(s)
      森永真央、田中純一、浅井祥仁
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run2におけるタウ粒子対に崩壊する超対称性ヒックス粒子の探索2015

    • Author(s)
      森永真央、田中純一、浅井祥仁
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2015-09-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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