| 研究課題/領域番号 |
21J11122
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
大橋 健 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 高エネルギー宇宙線 / ハドロン相互作用 / LHC加速器 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超高エネルギー宇宙線の原子核種を決定するためには、宇宙線の引き起こす衝突をシミュレーションにより再現することが必要である。特にパイ中間子と原子核の衝突は、ミュー粒子に関する測定量に強く影響するため、パイ中間子と原子核の衝突を実験により測定し、シミュレーションを改良することが重要である。本研究では、LHCf実験の検出器とATLAS実験のZDC検出器を新たに組み合わせることで、超前方に生じる中性子のエネルギー分解能を向上し、パイ中間子交換事象と背景事象を区別する手法を確立する。そして、パイ中間子交換事象の生成量を測定し、パイ中間子と陽子の散乱断面積を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
本年度は、2015年取得データの解析により、ATLAS実験とLHCf実験の共同取得データの解析方法の確立に注力するとともに、新たな実験データの取得を行なった。
2015年取得データの解析では、中性子解析に必要な検出器効果の除去について、これまでのLHCf実験の方法を拡張することにより確立した。また、検出器に複数の粒子が入社する場合の取り扱いについて新たな方法を開発し、それを適用した。これにより、2015年取得データの解析を確立し、論文出版に向けた作業を開始した。
新たな実験データの取得では、ATLAS-ZDC検出器と連動したデータを初めて取得した。これにより、パイ中間子交換事象の解析に必要な高い中性子エネルギー分解能を実現できる。このデータ取得の実現のために、データ取得システムの最適化および調整を現地で行い、データ取得に貢献した。さらに、LHCf実験の検出器に当たらずにZDC検出器のみに当たる事象を区別するために、新たに前置検出器を導入し、データ取得を行なった。このデータ取得について、6th International Symposium on Ultra High Energy Cosmic Raysで報告した。
データ取得以降、取得したデータの解析を進めた。
ATLAS実験とLHCf実験で別々に取得したデータから、同じイベントを取り出す作業を、一部のデータセットについて行い、同一データの取得ができていることを確認した。さらに、データの処理を進め、データセット全体についてイベント照合作業の準備を行った。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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