テバトロンでのCP非保存の物理

• 研究課題/領域番号: 11440072
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 金 信弘 筑波大学, 物理学系, 教授 (50161609)
• 研究分担者: 原 和彦 筑波大学, 物理学系, 講師 (20218613) ; 受川 史彦 筑波大学, 物理学系, 助教授 (10312795) ; 滝川 紘治 (滝川 絋治) 筑波大学, 物理学系, 教授 (00011635) ; 下島 真 筑波大学, 物理学系, 助手 (80302347) ; 清矢 良浩 筑波大学, 物理学系, 講師 (80251031)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 14,200千円 (直接経費: 14,200千円); 2000年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 1999年度: 10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
• キーワード: 陽子・反陽子衝突実験 / CP非保存 / B粒子系 / TOFカウンター / 小林・益川理論 / 光電子増倍管 / 国際協力 / Bシステム

研究概要

米国フェルミ国立加速器研究所におけるテバトロン陽子・反陽子衝突器を用いて、CDF実験グループは1985年の初衝突以来,世界最大の重心系エネルギー1.8TeVでの陽子・反陽子衝突実験を国際協力で遂行してきた。1996年に物理実験I(Run I)を終了し,現在テバトロンとCDF検出器の増強・改良が完了し,2001年3月より次期物理実験(Run II)が始まる予定である。
この実験ではB粒子系でのCP非保存の物理が重要な研究課題となる。B粒子系でのCP非保存の測定を行なうことによって小林・益川理論の正否を含め素粒子の標準模型の検証ができる。この研究で重要な役割を果たすTOFカウンターに用いる光電子増倍管の開発研究及び生産を浜松ホトニクスと共同で行なった。
TOFカウンター全体の製作はフェルミ研究所,ペンシルバニア大学等の共同研究者と意見交換を行いながら進め,上記の企業,米国研究者とは連絡を密にして,問題点の検討を進めてきた。
TOFカウンター用光電子増倍管の開発研究の為にKEKにある電磁石を用いて1999年6月より磁場内での光電子増倍管の動作テストを行ない,このテスト結果を参考にして1999年7月から光電子増倍管の生産を開始した。この生産時に企業と協力して品質管理を行なった。この光電子増倍管をフェルミ研究所に送り,TOFカウンターの組立てを開始した。配分を受けた研究費はほとんどこの光電子増倍管の製作・試験に用いられた。現在,TOFカウンターの製作は読み出しエレクトロニクスを残して完了した。
これらに平行して事象再構成プログラムの製作,さらに物理の解析の為の検討を行なってきた。

研究成果

• [文献書誌] F.Abe et al.: "A Search for B^0_s-B^^-^0_s Oscillations Using the Semileptonic Decay B^0_s→φl^+ Xν"Phys.Rev.Lett.. 82. 3576-3580 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Affolder et al.: "Search for the Flavor-Changing Neutral Current Decays B^+→ μ^+ μ^- K^+ and B^0 → μ^+ μ^- K^<*0>"Phys.Rev.Lett.. 83. 3378-3383 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of the B^0_d-B^^-^0_d Flavor Oscillation Frequency and Study of Same Side Tagging of B Mesons in pp^^- Collisions"Phys.Rev.D. 59. 032001 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of the B^0_s Meson Lifetime Using Semileptonic Decays"Phys.Rev.D. 59. 032004 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of the B^0_dB^^-^0_d Oscillation Frequency Using Dimuon Data in pp^^- Collisions at √<s>=1.8TeV"Phys.Rev.D. 60. 051101 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of B^0-B^0 Flavor Oscillations Using Jet-Charge and Lepton Flavor Tagging in pp^^- Collisions at √<s>=1.8 TeV"Phys.Rev.D. 60. 072003 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Affolder et al.: "Measurement of the B^0B^^-^0 Oscillation Frequency using l^- D^<*+> Pairs and Lepton Flavor Tags"Phys.Rev.D. 60. 112004 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "A Measurement of sin2β from B→ J/ψK^0_S with the CDF Detector"Phys.Rev.D. 61. 072005 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "A Search for B^0_s-B^^-^0_s Oscillations Using the Semileptonic Decay B^0_s→φl^+Xν"Phys.Rev.Lett.. 82. 3576 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Search for Flavor-Changing Neutral Current Decays B^+→μ^+μ^-K^+ and B^0→μ^+μ^-K^<*0>."Phys.Rev.Lett.. 83. 3378 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of the B^0_d-B^^-^0_d Oscillation Frequency and Study of Same Side Tagging of B Mesons in pp^^- Collisions"Phys.Rev.D. 59. 032001 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of the B^0_s Meson Lifetime Using Semileptonic Decays"Phys.Rev.D. 59. 032004 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of the B^0_dB^^-^0_d Oscillation Frequency Using Dimuon Data in pp^^- Collisions at √<s>=1.8 TeV"Phys.Dev.D. 60. 051101 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of the B^0-B^^-^0 Oscillation Frequency Using Jet-Charge and Lepton Flavor Tagging in pp^^- Collisions at √<s>=1.8 TeV"Phys.Rev.D. 60. 072003 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Affolder et al.: "Measurement of the B^0B^^-^0 Oscillation Frequency Using l^-D^<*+> Pairs and Lepton Flavor Tags"Phys.Rev.D. 60. 112004 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Affolder et al.: "A Measurement of sin 2β from B→J/ψK^0_s with the CDF Detector"Phys.Rev.D. 61. 072005 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] F.Abe et al.: "A Search for B^0_s-B^^-^0_s Oscillations Using the Semileptonic Decay B^0_s→φl^+Xv"Phys.Rev.Lett.. 82. 3576-3580 (1999)
• [文献書誌] T.Affolder et al.: "Search for the Flavor-Changing Neutral Current Decays B^+→μ^+μ^-K^+ and B^0→μ^+μ^-K^<*0>"Phys.Rev.Lett.. 83. 3378-3383 (1999)
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of the B^0_d-B^^-^0_d Flavor Oscillation Frequency and Study of Same Side Tagging of B Mesons in pp^^- Collisions"Phys.Rev.D. 59. 032001 (1999)
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of the B^0_s Meson Lifetime Using Semileptonic Decays"Phys.Rev.D. 59. 032004 (1999)
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of the B^0_dB^^-^0_d Oscillation Frequency Using Dimuon Data in pp^^- Collisions at √<s>=1.8 TeV"Phys.Rev.D. 60. 051101 (1999)
• [文献書誌] F.Abe et al.: "Measurement of B^0-B^0 Flavor Oscillations Using Jet-Charge and Lepton Flavor Tagging in pp^^- Collisions at √<s>=1.8TeV"Phys.Rev.D. 60. 072003 (1999)
• [文献書誌] T.Affolder et al.: "Measurement of the B^0B^^-^0 Oscillation Frequency using l^-D^<*+> Pairs and Lepton Flavor Tags"Phys.Rev.D. 60. 112004 (1999)
• [文献書誌] F.Abe et al.: "A Measurement of sin2β from B→J/ψK^0_S with the CDF Detector"Phys.Rev.D. 61. 072005 (2000)
• [文献書誌] F.Abe et al.: "A Measurement of sin2β from B→J/ψK^0_S with the CDF Detector"Phys.Rev.D. 61. 072005 (2000)
• [文献書誌] F.Abe et al.,: "search for B^0_S-B^0_S Oscillations Udsing the Semileptonic Decay B^0_S→ψl^+Xv"Phys. Rev. Lett.. 82,. 3576-3580 (1999)
• [文献書誌] F.Abe et al.,: "Measurement of the B^0_d, meson lifetime using semileptonic decays"Phys. Rev. D59,. 032004 (1999)
• [文献書誌] F.Abe et al.,: "Measurement of the B^0_dB^0_d oscillation frequency using dimuon data in PP^^- collisions at √<S>=1.8 Tev"Phys. Rev. D60,. 051101 (1999)
• [文献書誌] F.Abe et al.,: "Measurement of B^0_S-B^0_S flavor oscillations using jet-chage and lepton flavor tagging in PP^^- collisions at √<S>=1.8 Tev"Phys. Rev. D60,. 072003 (1999)
• [文献書誌] F.Abe et al.,: "Measurement of B^0B^0 oscillation frequency using l^-D^<*+> pairs and lepton flavor tags"Phys. Rev. D60,. 112004 (1999)
• [文献書誌] F.Abe et al.,: "A Measurement of sin2 βfrom B→J/ψK^0s with the CDF Detector"FERMILAB-PUB-99/225-E. (1999)