| 研究課題/領域番号 |
20K14489
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
廣瀬 穣 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (30816880)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 高エネルギー物理 / ヒッグス粒子 / ATLAS実験 / シリコン検出器 / 半導体検出器 / 高エネルギー物理学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒッグス粒子がトップクォーク、ボトムクォークおよびタウレプトンという第三世代のフェルミオンに質量を与えていることがこれまでに確認された。本研究では、第二世代のフェルミオンであるチャームクォークにも質量を与えているのかどうかを検証する。この検証は、陽子-陽子衝突を用いるLHC実験では出来ないと考えられていたが、実験技術の向上により検証できる可能性が高まっている。感度向上のために、研究期間を通してATLAS検出器を運転してデータを倍増させ、更にこれまでに用いられていないヒッグス粒子の生成モードを本研究では解析に導入する。これにより、世界最高の感度での検証を目指す。
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| 研究成果の概要 |
LHC加速器の第3期運転にともなう陽子-陽子衝突データ収集のためのATLAS実験シリコンマイクロストリップ検出器（SCT）運転を行った。開発した安定運転のための性能監視システムは有効に動作し、質の高いデータを取得できた。同時並行でヒッグス粒子とcクォークの湯川結合定数の検証に向けて実験データを解析し論文を出版した。機械学習を用いた背景事象の推定法を新たに導入した解析手法を確立し、より感度の高い探索を行うための準備を進めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
当研究課題で進めた、検出器の性能を最大化する性能監視システムは、大規模実験内の検出器サブシステムグループの垣根を超えたあらゆる情報をデータベース化するという新たな発想で開発したものである。これは、将来の実験においても同様の技術を用いて検出器の運転を効率化し、性能を最大化する基礎となる重要な成果となった。
また、物理解析に新たに導入した機械学習を用いる背景事象の推定法は、これまでの研究では系統誤差が大きく実用化できなかった困難を解決した末に導入できた。こちらも、ヒッグス粒子の物理だけでなく、より大統計化する今後のあらゆる物理解析において必須となる技術の基礎を固めたという点で重要な成果となった。
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