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パイオン崩壊分岐比の超精密測定と標準理論を越えた物理の探索

研究課題

研究課題/領域番号 21340059
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
研究機関大阪大学

研究代表者

青木 正治  大阪大学, 理学研究科, 准教授 (80290849)

研究分担者 吉田 誠  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (70379303)
連携研究者 五十嵐 洋一  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (50311121)
小松原 健  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (30242168)
研究協力者 BRYMAN Douglas  University of British Columbia (Canada), Professor
沼尾 登志男  TRIUMF (Canada), 上級研究員
伊藤 慎太郎  大阪大学, 大学院・理学研究科, 博士前期大学院生
伊藤 尚祐  大阪大学, 大学院・理学研究科, 博士前期大学院生
山田 薫  大阪大学, 大学院・理学研究科, 博士前期大学院生
研究期間 (年度) 2009 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2011年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2010年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2009年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード素粒子(実験) / 精密測定 / レプトン普遍性 / 荷電ヒッグス / パイオン / CLFV / 標準理論 / 荷電レプトン・フレーバ非保存 / 波形記録
研究概要

パイ中間子崩壊の分岐比を精密に測定することによって、素粒子の標準理論を超えた新しい物理現象の探索を行った。大型NaI(Tl)単結晶を用いた検出器を製作し、カナダTRIUMF研究所のM13ビームラインで物理データ収集を行なった。全データの1/10を用いた包括的な物理解析を実行し、全データセットを用いれば相対誤差で0.1%よりも良い精度を達成できることを確認した。全データの解析にはもう少し時間がかかる見込みである。また、重いニュートリノの探索も行ない、新しい上限値を設定した。

報告書

(4件)
  • 2012 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Measurement of the pion branching ratio at TRIUMF2012

    • 著者名/発表者名
      C. Malbrunot, M. Aoki, Y. Igarashi, M. Yoshida
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1441巻 ページ: 564-566

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] The PIENU experiment at TRIUMF: A sensitive probe for new physics2011

    • 著者名/発表者名
      C. Malbrunot, M. Aoki, Y. Igarashi, M. Yoshida
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser.

      巻: 312巻

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Search for massive neutrinos in the decay π→eν2011

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, Y. Igarashi,M. Yoshida 他19名
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 84巻

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for massive neutrinos in the decay2011

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, M. Blecher, その他
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 84 号: 5 ページ: 52002-52002

    • DOI

      10.1103/physrevd.84.052002

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of the pion branching ratio at TRIUMK2011

    • 著者名/発表者名
      C. Malbrunot, M. Aoki, その他.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1441 ページ: 564-566

    • DOI

      10.1063/1.3700618

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] An experimental search for muon-electron conversion in nuclear field atsensitivity of 10-14 with a pulsed proton beam2011

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, その他
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1441 ページ: 599-601

    • DOI

      10.1063/1.3700628

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of a large NaI(Tl) crystal2010

    • 著者名/発表者名
      A. Aguilar-Arevalo, M. Aoki, M. Blecher
    • 雑誌名

      Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A

      巻: 621巻 ページ: 188-191

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of a large NaI(T1) crystal2010

    • 著者名/発表者名
      A.Aguilar-Arevalo, M.Aoki, その他
    • 雑誌名

      Nucl.Instrum.and Methods, Phys.Res.A

      巻: 621 ページ: 188-191

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] その他PIENU Collaboration, π+→e+νe 崩壊分岐比の精密測定における時間スペクトラム解析 -PIENU-2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤慎太郎,青木正治,五十嵐洋一,久野良孝
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] The new pi-e-nu experiments,招待講演2011

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki
    • 学会等名
      the 13th Annual Meeting of the Northwest Section of the American Physical Society
    • 発表場所
      Corvallis USA
    • 年月日
      2011-10-21
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] レプトンユニバーサリティの破れの探索2011

    • 著者名/発表者名
      青木正治
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2011-09-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] The new pi-e-nu experiments2011

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki
    • 学会等名
      The 13th Annual Meeting of the Northwest Section of the American Physical Society
    • 発表場所
      Corvallis,米国(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] An Experimental Search for Muon-Electron Conversion in Nuclear Fieldat Sensitivity of 10・14 with Pulsed Protong Beam -DeeMe2011

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, その他
    • 学会等名
      Fundamental Physics at the Intensity Frontier
    • 発表場所
      Rockville,米国
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] -DeeMe- An Experimental Search for μ-e Conversion in Nuclear Meld at Sensitivity of io-14 with Pulsed Proton Beam from J-PARC RCS2011

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, その他
    • 学会等名
      US-Japan Workshop
    • 発表場所
      つくば,日本
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Rare Decays2010

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Aoki
    • 学会等名
      Precision Tests of the Standard Model from Atomic Parity Violation to Parity-Violating Lepton Scattering
    • 発表場所
      ECT*, Trento (Italy)(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Rare Decays, 招待講演2010

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki
    • 学会等名
      Precision Tests of the Standard Model
    • 発表場所
      ECT* Trento Italy
    • 年月日
      2010-11-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] π^+→e^+ν_e崩壊分岐比測定実験-実験開始-2009

    • 著者名/発表者名
      山田薫
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋期大会
    • 発表場所
      甲南大学(兵庫)
    • 年月日
      2009-09-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Search for Massive Neutrinos in π^+→e^+ν_e Decay2010

    • 著者名/発表者名
      山田薫
    • 総ページ数
      125
    • 出版者
      自費出版(博士号論文)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2017-10-13  

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