| 研究課題/領域番号 |
16H02184
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
南條 創 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (40419445)
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| 研究分担者 |
塩見 公志 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, 助教 (40648036)
中家 剛 京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
45,370千円 (直接経費: 34,900千円、間接経費: 10,470千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 33,280千円 (直接経費: 25,600千円、間接経費: 7,680千円)
2016年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | カロリメータ / MPPC / K中間子稀崩壊 / CPの破れ / 四次元カロリメータ / K中間子稀崩壊探索 / K中間子希崩壊探索 / CP非保存 / フレーバ物理 / 素粒子実験 / 中性子弁別 |
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| 研究成果の概要 |
我々の物質ばかりの宇宙は、既知の僅かな粒子・反粒子の差(CPの破れ)では作ることができず、初期宇宙での未知のCPの破れが関与したとされる。この起源を探索するのに、我々はCPを破るK中間子の稀な崩壊を、J-PARC加速器を用いたKOTO実験で探索している。KOTO実験では稀な崩壊からのγ線を捉えるのだが、中性子を起源とする背景事象が多く、この崩壊の探索が困難であった。ヨウ化セシウム結晶を用いた検出器で、XYの面方向位置と時間情報に加え、奥行き方向のZ位置を測定できるカロリメータ、4次元カロリメータを新規に開発し、γ線と中性子事象を弁別し、背景事象を1/50に削減し、探索感度を向上した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
結晶カロリメータについて、測定能力の4次元化に世界で初めて成功した。この性能を実証し、中性子事象とγ線事象の分離に成功し、素粒子や原子核実験の新たな可能性を示した。我々は、宇宙の消えた反物質の謎を解明すべく、KOTO実験で稀なK中間子の崩壊を探索している。4次元カロリメータを開発し、KOTO実験の探索感度を制限していた中性子起源の背景事象を1/50に削減することに成功し、これまでよりも10倍以上稀な崩壊でも探索できるよう、飛躍的に探索感度を向上させた。これにより、消えた反物資の謎を、さらに解明できるようにした。
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