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最高強度パルスミューオンビームで切り開く荷電レプトンフレーバー非保存の探索

研究課題

研究課題/領域番号 16J00188
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関九州大学

研究代表者

大石 航  九州大学, 理学府, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードミューオン / ガス検出器 / 電磁カロリメータ / 粒子識別 / スローコントロール
研究実績の概要

本年度は主に、昨年度末に東北大学電子光理学センターにて行ったCOMET実験用StrECAL検出器プロトタイプ性能評価のための実験データの解析を行った。StrECAL検出器は運動量を測定する(A)ストローチューブ飛跡検出器と、エネルギーを測定する(B)電磁カロリメータで構成される。データ解析中にはいくつか検出器やその周辺の読み出し回路といったハードウェアに起源をもつ問題が多々発見された。それらの原因の理解や補正方法の開発も並行して行った。(A)について200 keV/c以下の運動量分解能、(B)について105 MeVで4.5%以下のエネルギー分解能、1 nsec以下の時間分解能、1 cm以下の位置分解能が得られ、全てのパラメータについてCOMET実験で要求される性能を達成することを確認した。
上述のように、このデータ解析により検出器とその周辺機器を含め、ハードウェア・ソフトウェア面での問題点を多く発見することができた。それにより今後の検出器開発と運用にとってより良い知見が得られた一方、少々予定以上の時間を費やした。そのため昨年度の研究目的の残り2点については次に述べるまでに留まった。上記実験結果の知見を活かし、COMET実験全体のシミュレーション研究を開始した。データ生成と並列して解析ソフトウェアの開発を続けている。その過程ではCOMET実験環境における放射線量の見積もりも行い、COMET実験のための回路開発に貢献した。StrECAL用の制御系ハードウェア開発の優先度は低いため、今年度は保留した。
研究活動に加え、COMETグループ全体の進捗状況を含めた自身の研究結果について国内外で3度発表し、それに付随していくつかの学会誌への発表も行った。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Budker Institute of Nuclear Physics/Joint Institute for Nuclear Research(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute for Basic Science(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Budker Institute of Nuclear Physics/Budker Institute of Nuclear Physics(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute for Basic Science(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Electromagnetic Calorimeter Using LYSO Crystals for the COMET Experiment at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      K. Oishi
    • 雑誌名

      The European Physical Society Conference on High Energy Physics (Proceedings of Science)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a thin-wall straw-tube tracker for COMET experiment2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ueno, Peter Evtoukhovitch, Yuki Fujii, Eitaro Hamada, Satoshi Mihara, Anatoly Moiseenko, Hajime Nishiguchi, Kou Oishi, Takashi Saito, Alexander Samartsev, Junji Tojo, Zviadi Tsamalaidze, Nikolozi Tsverava
    • 雑誌名

      The European Physical Society Conference on High Energy Physics (Proceedings of Science)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of an extremely thin-wall straw tracker operational in vacuum - The COMET straw tracker2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nichiguchi, K. Noguchi, K. Oishi, S. Tanaka, J. Tojo et al.
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. Meth. A

      巻: 845 ページ: 269-272

    • DOI

      10.1016/j.nima.2016.06.082

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] COMET実験のためのストロー飛跡検出器および電磁カロリメータの開発2017

    • 著者名/発表者名
      大石航, 五十嵐洋一, 池野正弘, 上野一樹, 内田智久, 川越清以, 久野良孝, 斉藤貴士, 庄子正剛, 田中真伸, 東城順治, 中居勇樹, 西口創, 野口恭平, 濱田英太郎, 深尾祥紀, 藤井祐樹, 三原智, 山口博史, 吉岡瑞樹, Leonid Epshteyn, Dmitry Grigoriev, Myoung-Jae Lee, Yury Yudin, and the COMET Collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪府、豊中市、大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] OMET実験のための飛跡検出器・電磁カロリメータ試作機の電子ビームを用いた性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      大石航
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The COMET Experiment to Search for μ-e conversion at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      K. Oishi
    • 学会等名
      The 26th International Workshop on Weak Interactions and Neutrinos (WIN2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Electromagnetic Calorimeter Using LYSO Crystals for the COMET Experiment at J-PARC2017

    • 著者名/発表者名
      K. Oishi
    • 学会等名
      The European Physical Society Conference on High Energy Physics (EPS-HEP)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Straw Tracker and Electromagnetic Calorimeter for the COMET Experiment2016

    • 著者名/発表者名
      Kou Oishi
    • 学会等名
      HINT2016
    • 発表場所
      J-PARC, Tokai, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] COMET実験のためのビーム測定における粒子識別性能の研究2016

    • 著者名/発表者名
      大石航, 五十嵐洋一, 上野一樹, 川越清以, 久野良孝, 東城順治, 中居勇樹, 西口創, 野口恭平, 藤井祐樹, 三原智, 山口博史, 吉岡瑞樹, and the COMET Collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎県、宮崎市、宮崎大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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