| 研究領域 | ヒッグス粒子発見後の素粒子物理学の新展開～LHCによる真空と時空構造の解明～ |
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| 研究課題/領域番号 |
16H06491
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
花垣 和則 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (40448072)
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| 研究分担者 |
受川 史彦 筑波大学, 数理物質系, 教授 (10312795)
東城 順治 九州大学, 理学研究院, 准教授 (70360592)
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| 研究期間 (年度) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
270,530千円 (直接経費: 208,100千円、間接経費: 62,430千円)
2020年度: 59,670千円 (直接経費: 45,900千円、間接経費: 13,770千円)
2019年度: 59,670千円 (直接経費: 45,900千円、間接経費: 13,770千円)
2018年度: 56,940千円 (直接経費: 43,800千円、間接経費: 13,140千円)
2017年度: 59,670千円 (直接経費: 45,900千円、間接経費: 13,770千円)
2016年度: 34,580千円 (直接経費: 26,600千円、間接経費: 7,980千円)
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| キーワード | ヒッグス / 真空の構造 / 湯川結合 / LHC / ATLAS実験 / シリコン検出器 / ATLAS / 真空 / シリコンピクセル検出器 / 素粒子の世代 / ピクセル検出器 / 素粒子実験 / LHC-ATLAS |
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| 研究成果の概要 |
ATLAS実験にて約150/fbのデータを収集し，(1) ヒッグス粒子とbクォークが結合することを発見し、その結合定数を13％の精度で測定し，(2) ヒッグス粒子とtクォークが結合することを発見し，その結合定数を9％の精度で測定し，(3) ヒッグス粒子とμ粒子の結合の兆候を掴み，(4) ヒッグス粒子の質量を0.2%の精度で測定した。
LHC高輝度化計画（HL-LHC）により各種測定精度の向上とヒッグス粒子の自己結合測定を行うために、次世代シリコン飛跡検出器開発を実施して，シリコンピクセルモジュールとストリップセンサーの開発を終え，ATLASアップグレード用検出器の技術仕様書を完成させた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヒッグス粒子とbおよびtクォークとの結合を直接観測したことにより，クォークの質量が2012年に発見したヒッグス場により動的に生成されていることを突き止めた。素粒子とヒッグス粒子の結合の強さが質量に比例していることを明らかにし，ヒッグス場の性質が素粒子にアイデンティを与えている，という描像を確実なものとして，真空と時空を新たな学術領域とする本領域が今後の素粒子物理学の発展の一つの方向性であることを示した。
また，真空の全貌解明には自己結合の測定が不可欠であり，本研究によるシリコン検出器開発の進展は，自己結合定数測定を目指すLHCの高輝度化（HL-LHC）成功のための大きなマイルストーンである。
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