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LHC,RHICでの陽子-陽子衝突を用いた陽子-パイ中間子相互作用の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K17692
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関名古屋大学

研究代表者

毛受 弘彰  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 助教 (10447849)

研究協力者 周 啓東  
大橋 健  
Adamczyk Leszek  
Riehn Felix  
Ostapchenko Sergey  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードハドロン相互作用 / 宇宙線空気シャワー / LHC / 宇宙線
研究成果の概要

本研究を進めるにあたり、スイスにある世界最大の粒子加速器LHCを用いてたLHCfとATLASの2つの実験の共同データ解析体制を確立した。2つの実験グループ間の相互理解を進めるためにまずはシンプルな解析である最前方光子生成における回折事象の寄与の測定を行った。回析事象は、陽子-陽子衝突の内、約20%をしめており、衝突の中心領域での粒子生成が少ない。これを利用し、ATLAS検出器で粒子検出がない事象を選んでLHCf検出器の光子イベントを解析した。陽子-陽子衝突データを用いた陽子-パイ中間子衝突測定の解析は現在進行中であり、この結果も近いうちに公表できる予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、世界最大の粒子加速器LHCを用いてハドロン相互作用を研究し、宇宙線と大気との相互作用の理解を進めることによって宇宙線研究に貢献するものである。今回得られた回折事象の測定結果は、一部のハドロン相互作用モデルの改良にすでに使用されている。陽子-パイ中間子の相互作用は、現在あるハドロン相互作用モデル間で差が大きく、測定結果によってモデルの検証が進む。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 13件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] イタリア原子核物理研究所/フィレンツェ大学/カターニア大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] AGH科学技術大学(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] AGH科学技術大学(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 国立原子核研究所(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] LIP(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 国立原子核研究所フィレンツェセクション/国立原子核研究所カターニアセクション/フィレンツェ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Monte Carlo study of particle production in diffractive proton-proton collisions at √s=13 TeV with the very forward detector combined with central information2017

    • 著者名/発表者名
      Qi-Dong Zhou, Yoshitaka Itow, Hiroaki Menjo, and Takashi Sako
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 77 号: 4 ページ: 212-212

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-017-4788-7

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] LHCf/RHICf: a zero degree calorimeter at LHC and RHIC2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Menjo
    • 学会等名
      International Workshop on Forward Physics and Forward Calorimeter Upgrade in ALICE
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High energy hadron physics at zero-degree2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Menjo
    • 学会等名
      The 4th KMI international Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MC study for the effect of diffractive events on air shower developments2019

    • 著者名/発表者名
      Ken Ohashi
    • 学会等名
      The 4th KMI international Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハドロン反応における回折事象の宇宙線空気シャワー発達への影響2019

    • 著者名/発表者名
      大橋健
    • 学会等名
      2019年 春季物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study of contributions of diffractive processes to forward neutral particle production with the ATLAS-LHCf detector2018

    • 著者名/発表者名
      Quidong Zhou
    • 学会等名
      20th International Symposium on Very High Energy Cosmic Ray Interactions
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent results from LHCf/RHICf2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sako
    • 学会等名
      20th International Symposium on Very High Energy Cosmic Ray Interactions
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent results from the LHCf experiment2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Menjo
    • 学会等名
      UHECR2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MC study for the effect of diffractive events on the air shower simulation and the measurement by ATLAS-LHCf joint analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Ohashi
    • 学会等名
      International school for Astroparticle physics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LHCf-ATLAS連動解析による光子イベントに占める片側回折事象の割合の推定2018

    • 著者名/発表者名
      大橋健
    • 学会等名
      2018年 秋季物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 13TeV陽子-陽子衝突での超前方検出器による回折イベンドのシミュレーション研究2017

    • 著者名/発表者名
      周啓東、伊藤好孝、毛受弘彰、さこ隆志
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] LHCf-ATLAS連動解析:超前方光子生成における回折イベントの寄与の測定2017

    • 著者名/発表者名
      周啓東, 他LHCfコラボレーション, ATLASコラボレーション
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Contributions of diffraction to forward photon production at 13 TeV with the ATLAS-LHCf detectors2017

    • 著者名/発表者名
      Q.D.Zhou for the ATLAS and LHCf collaborations
    • 学会等名
      Workshop on forward physics and high-energy scattering at zero degrees 2017 (HESZ2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Status of the LHCf experiment2017

    • 著者名/発表者名
      H. Menjo for the LHCf colaboration
    • 学会等名
      35th International Cosmic-Ray Conference (ICRC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The LHCf experiment: the very forward neutral particle measurements at LHC2017

    • 著者名/発表者名
      Q.D.Zhou for the LHCf collaborations
    • 学会等名
      The 17th conference on Elastic and Diffractive scattering (EDS Blois 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LHCf Status Report2017

    • 著者名/発表者名
      H. Menjo for the LHCf colaboration
    • 学会等名
      Large Hadron Collier Committee (LHCC), Open session
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of forward particle production in √s=13 TeV proton-proton collisions with ATLAS-LHCf detectors2017

    • 著者名/発表者名
      Q.D.Zhou for the LHCf collaborations
    • 学会等名
      35th International Cosmic-Ray Conference (ICRC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monte Carlo study of diffraction in proton-proton collisions at 13TeV with the very forward detector2016

    • 著者名/発表者名
      Qidong Zhou, Hiroaki Menjo, Takashi Sako
    • 学会等名
      2016 International Conference on Ultra-High Energy Cosmic Rays
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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