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電子・陽子衝突における未知の相互作用の探求

研究課題

研究課題/領域番号 02402006
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 核・宇宙線・素粒子
研究機関東京大学

研究代表者

山田 作衛  東京大学, 原子核研究所, 教授 (70011658)

研究分担者 浜津 良輔  東京都立大学, 理学部, 助教授 (20087092)
久世 正弘  東京大学, 原子核研究所, 助手 (00225153)
徳宿 克夫  東京大学, 原子核研究所, 助手 (80207547)
石井 孝信  東京大学, 原子核研究所, 助手 (90134650)
奥野 英城  東京大学, 原子核研究所, 助教授 (10013400)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
1992年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1991年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1990年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
キーワード電子・陽子衝突 / HERA / ZEUS実験 / 深非弾性散乱 / 標準模型 / 陽子構造関数 / レプトクォーク / 未知の相互作用 / ZEUS / ワ-クステ-ション / シミュレ-ション / 励起レプトン / レプトウォ-ク / 輔射補正 / カロリ-メ-タ- / パイプライン / トリガ-
研究概要

ドイツDESY研究所の衝突型加速器HERAにおいて超高エネルギー電子・陽子散乱実験を行い、標準模型を超える相互作用の探索を行った。
初年度と次年度には、国際協力により汎用測定器ZEUSの建設を進め、カロリメータの較正、実験ホールへの搬入を完了し、宇宙線を用いてデータ取得試験を行った。またデータ取得のためのパイプライン方式の初段トリガー回路を完成させた。その一方、本計画遂行のために高速ワークステーションを導入し、物理解析の準備として、シミュレーションソフトウェア、解析ソフトウェア表示用ソフトウェアの整備を開始した。HERAは初めての電子・陽子測定器のため、バックグランド状況が動き出すまでわからない点もあったが、導入したワークステーションを用いて疑似事象を生成し、効率よいトリガー条件を探索した。
最終年度には、衝突装置が稼動した。建設したトリガーシステムが柔軟かつ確実に稼動することを示すことができた。カロリメータ設計値通りの性能を発揮した。年度中に取得した積算ルミノシティは約50nb^<-1>と最終設計値の千分の一程度であるが、深非弾性散乱の解析を行い、今まで未知の領域で陽子の構造関数を測定できた。陽子全体の運動量と比べて非常に小さい運動量を担ったクォークが陽子内部にかなり多く存在することを示した。高い運動量移行を伴う事象の解析から、レプトクォーク等の標準模型を超える新粒子を探索した。電弱相互作用と結合定数が同程度として、質量170GeV以下にレプトクォークが存在しないことを示すことができた。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] ZEUS Collaboration,M.Derrick et al.: "A Measurement of otot(γP)at sqrt(s)=210 GeV" Physics Letters. B293. 465-477 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration,M.Derrick et al.: "Observation of hard scattering in photoproduction at HERA" Physics Letters. B297. 404-416 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration,M.Derrick et al.: "Initial study of deep inelastic scattering with ZEUS a HERA" Physics Letters. B303. 183-197 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration,M.Derrick et al.: "Search for leptoquarks with the ZEUS detector" Physics Letters. B306. 173-186 (1993)

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    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration,M.Derrick et al.: "Observation of two jet production in deep inelastic scattering at HERA" Physics Letters. B306. 158-172 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration,M.Derrick et al.: "Hadronic energy distribution in deep inelastic electron-proton scattering" Zeitschrift fuer Physik. C59. 231-242 (1993)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration,M.Derrick et al.: "Search for excited electrons using the ZEUS detector" Physics Letters. B316. 207-218 (1993)

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    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration,M.Derrick et al.: "Observation of events with a large rapidity gap in deep inelastic scattering at HERA" Physics Letters. B315. 481-493 (1993)

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    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration,M.Derrick et al.: "Measurement of the proton structure function F2 in e p scattering at HERA" Physics Letters. B316. 412-426 (1993)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Mine,K.Tokushuku and S.Yamada: "Development of a fast time to digital converter using a programmable gate array" Nucl.Instrum.Meth.A357. 535-539 (1995)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration, M.Derrick et al.: "A Measurement of sigma_<tot> (gammap) at ROO<s>=210 GeV." Phys.Lett.B293. 465-477 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration, M.Derrick et al.: "Observation of hard scattering in photoproduction at HERA." Phys.Lett.B297. 404-416 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration, M.Derrick et al.: "Initial study of deep inelastic scattering with ZEUS at HERA." Phys.Lett.B303. 183-197 (1993)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration, M.Derrick et al.: "Search for leptoquarks with the ZEUS detector." Phys.Lett.B306. 173-186 (1993)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration, M.Derrick et al.: "Observation of two jet production in deep inelastic scattering at HERA." Phys.Lett.B306. 158-172 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration, M.Derrick et al.: "Hadronic energy distributions in deep inelastic electron-proton scattering." Z.Phys.C59. 231-242 (1993)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration, M.Derrick et al.: "Search for excited electrons using the ZEUS detector." Phys.Lett.B316. 207-218 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration, M.Derrick et al.: "Observation of events with a large rapidity gap in deep inelastic scattering at HERA." Phys.Lett.B315. 481-493 (1993)

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    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration, M.Derrick et al.: "Measurement of the proton structure function F_2 in ep scattering at HERA." Phys.Lett.B316. 412-426 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunichi Mine, Katsuo Tokushuku, and Sakue Yamada: "Development of a fast time to digital converter using a programmable gate array." Nucl.Instrum.Meth.A357. 535-539 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishii et.al: "Automatic test of photomultiplier tubes for the ZEUS forward and rear calorimeters" Nuclear Instruments and Methods in Physics Pesearch. A320. 449-459 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration MiDerricg et.al.: "A Measurement of 6_<tot>(8p)at√<S>=210GeV" Physics Letters B. 293. 465-477 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] ZEUS Collaboration MiDerricg et.al.: "Observation of hard scattering in photoproduction at HERA" Physics Letters B. 297. 404-416 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] ZEUS Calorimeter Group,A.Andresen et.al.: "Construction and beam test of the ZEUS forward and rear calorimeter" Nuclear Instruments and Methods. A309. 101-142 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hasegawa et.al.: "Tests of new polystyreneーbased scintillators" Nuclear Instruments and Methods. A311. 498-504 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tsutsui,K.Nishikawa,S.Yamada,M.Kuroda: "Scalar electron productions at HERA" Physics Letters B. 245. 663-668 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] ZEUS Calorimeter Group U.Behrens et al.: "Test of the ZEUS forward calorimeter prototype" Nucl.Instr.and Meth.A289. 115-138 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] ZEUS Calorimeter Group A.Andresen et al.: "Response of a uraniumーscintillator calorimeter for electrons,pions and protons in the momentum range 0.5〜10GeV/C" Nuclear Instruments and Methods. A290. 95-108 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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