第３世代クォークを用いた最高エネルギー実験での新現象探索とシリコン検出器開発

• 研究課題/領域番号: 23340070
• 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: 花垣 和則 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40448072)
• 研究分担者: 波場 直之 島根大学, 総合理工学研究科, 教授 (00293803)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円); 2013年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2012年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2011年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: ヒッグス / ボトムクォーク / 超対称性 / HL-LHC / シリコン検出器 / トップクォーク / 湯川結合 / LHC / MPPC

研究概要

質量の起源と深い関わりを持つヒッグス粒子がCERNにて行われているLHC実験で発見された。本研究では，LHC実験にてヒッグス粒子がボトムクォーク対に崩壊する事象を探索した。統計的に有意な信号を観測することはできなかったものの，背景事象やボトムクォーク起源のジェット同定性能の理解を格段に向上させ，2015年から再開されるLHC実験において，目指す事象を発見できる確度を向上させた。
LHCのルミノィティ増強に備えたシリコン検出器開発においては，試験すべきセンサー等のビームテスト時に使用する検出器およびデータ収集システム一式の開発に取り組み，全体の80%程度まで完成させるに至った。

研究成果

• [雑誌論文] Higgs Pair Production at the LHC and ILC from general potential (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Haba, et al
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: D89 ページ: 15018-15018
  • NAID: 120005672464
  • 査読あり
• [雑誌論文] A double-sided silicon micro-strip Super-Module for the ATLAS Inner Detector upgrade in the High-Luminosity LHC (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Gonzales-Sevilla et al.
  • 雑誌名: JINST 巻: 9-P04018 号: 02 ページ: P02003-P02003
  • DOI: 10.1088/1748-0221/9/02/p02003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Search for Higgs boson decays to a photon and a Z boson in pp collisions at √s = 7 and 8 TeV with the ATLAS detector (2014)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration (G. Aad, K. Hanagaki et al.)
  • 雑誌名: Phys. Lett. B 巻: 732 ページ: 8-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Higgs Pair Production at the LHC and ILC from general potential (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Haba, Kunio Kaneta, Yukihiro Mimura, Tsedenbaljir Enkhbat
  • 雑誌名: Phys. ReV. D 巻: 89 号: 1
  • DOI: 10.1103/physrevd.89.015018
  • NAID: 120005672464
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of readout system for FE-I4 pixel module using SiTCP (2013)
  • 著者名/発表者名: J.J. Teoh, K. Hanagaki, et al
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Meth 巻: A731 ページ: 237-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for the spin-0 nature of the Higgs boson using ATLAS data (2013)
  • 著者名/発表者名: G. Aad, K. Hanagaki, et al
  • 雑誌名: Phys. Lett 巻: B726 ページ: 120-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Higgs boson production and couplings in diboson final states with the ATLAS detector at the LHC (2013)
  • 著者名/発表者名: G. Aad, K. Hanagaki, et al
  • 雑誌名: Phys. Lett 巻: B726 ページ: 88-119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Higgs to diphoton decay width in non-perturbative Higgs model (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Haba, et al
  • 雑誌名: Phys. Lett 巻: B718 ページ: 1441-1446
  • NAID: 120005228723
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of readout system for FE-I4 pixel module using SiTCP (2013)
  • 著者名/発表者名: J.J. Teoh et al.,
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods 巻: A731 ページ: 234-241
  • DOI: 10.1016/j.nima.2013.05.161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for the spin-O nature of the Higgs boson using ATLAS data (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaguchi (The ATLAS Collaboration)
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 726 号: 1-3 ページ: 120-144
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2013.08.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurements of Higgs production and couplings using diboson final states with the ATLAS detector at the LHC (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaguchi (The ATLAS Collaboration)
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 726 号: 1-3 ページ: 88-119
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2013.08.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] nhancement of Higgs to diphoton decay width in non-perturbative Higgs mode (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Haba, K. Kaneta, Y. Mimura, R. Takahashi
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 718 号: 4-5 ページ: 1441-1446
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2012.12.049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of Leptonic Self-complementarity (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Haba, K. Kaneta, R. Takahashi
  • 雑誌名: Europhysics Letters 巻: 101, 11001 号: 1 ページ: 11001-11001
  • DOI: 10.1209/0295-5075/101/11001
  • 査読あり
• [雑誌論文] A particle consistent with the Higgs boson observed with the ATLAS Detector at the Large Hadron Collider (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Aad, K. Hanagaki, et al
  • 雑誌名: Science 巻: 338 ページ: 1576-1576
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Aad, K. Hanagaki, et al
  • 雑誌名: Phys. Lett 巻: B716 ページ: 1-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the cross section for top-quark pair produced in pp collisions at sqrt(s) = 7TeV with the ATLAS detector using final states with two high-pt leptons (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Aad, K. Hanagaki, et al
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1205 ページ: 59-59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the top quark pair production cross section in pp collisions at sqrt(s) = 7TeV in dilepton final states wit ATLAS (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Aad, K. Hanagaki, et al
  • 雑誌名: Phys. Lett 巻: B707 ページ: 459-477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the cross-section for b-jets produced in association with a Z boson at sqrt(s) = 7TeV with the ATLAS detector (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Aad, K. Hanagaki, et al
  • 雑誌名: Phys. Lett 巻: B706 ページ: 295-313
  • 査読あり
• [雑誌論文] A particle consistent with the Higgs Boson observed with the ATLAS Detector at the Large Hadron Collider (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Asai et al. ATLAS Collaboration
  • 雑誌名: Science 巻: 338 号: 6114 ページ: 1576-1582
  • DOI: 10.1126/science.1232005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgsboson with the ATLAS detector at the LHC (2012)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration (G. Aad. K.Hanagaki, J. Lee, 他)
  • 雑誌名: Phys. Lett. 巻: B716 号: 1 ページ: 41-303
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2012.08.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for the Standard Model Higgs boson produced in association with a vector boson and decaying to a b-quark pair with the ATLAS detector (2012)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration (G.Aad, K.Hanagaki et al.)
  • 雑誌名: Phys. Lett. B 巻: 718 号: 2 ページ: 369-390
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2012.10.061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the cross section for top-quark pair produced in pp collisions at sqrt(s)=7TeV with the ATLAS detector using final states with two high-pt leptons (2012)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration (G.Aad, K.Hanagaki et al.)
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1205 号: 5 ページ: 59-59
  • DOI: 10.1007/jhep05(2012)059
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parity Violation in QCD Process (2012)
  • 著者名/発表者名: 波場直之、金田邦雄、松本重貴、鍋島偉宏、津野総司
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 85 号: 1
  • DOI: 10.1103/physrevd.85.014007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenomenology of supersymmetry SU(5) GUT with neutrinophilic Higgs boson (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Haba, K. Kaneta and Y. Shimizu
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 86 号: 1
  • DOI: 10.1103/physrevd.86.015019
  • NAID: 120004593474
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grand Unification of Flavor Mixings (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Haba, R. Takahashi
  • 雑誌名: Europhysics Letters 巻: 100, 31001 号: 3 ページ: 31001-31001
  • DOI: 10.1209/0295-5075/100/31001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the cross section for the production of a W boson in association with b-jets in pp collisions at sqrt{s}=7 TeV with the ATLAS detector (2012)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration (G.Aad, K.Hanagaki, et.al)
  • 雑誌名: Physics Letter B 巻: 707 号: 5 ページ: 418-437
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.12.046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the cross-section for b-jets produced in association with a Z boson at sqrt{s}=7 TeV with the ATLAS detector (2012)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration (G.Aad, K.Hanagaki, et.al)
  • 雑誌名: Physics Letter B 巻: 706 号: 4-5 ページ: 295-313
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.11.059
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parity Violation in QCD Process (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Haba, et al
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: D85 ページ: 14007-14007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of the top quark pair production cross section in pp collisions at sqrt(s)=7 TeV in dilepton final states with ATLAS (2011)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration (G.Aad, et al.)
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 707 号: 5 ページ: 459-477
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.12.055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for neutral MSSM Higgs bosons decaying to τ^+τ^- pairs in proton-proton collisions at sqrt{s{=7 TeV with the ATLAS detector (2011)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration (G.Aad, K.Hanagaki, et.al)
  • 雑誌名: Physics Letter B 巻: 705 号: 3 ページ: 174-192
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.10.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dirichlet Higgs as radion stabilizer in warped compactification (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Haba, K. Oda and R. Takahashi
  • 雑誌名: JHEP 1105 巻: (2011) 125 号: 5 ページ: 33-44
  • DOI: 10.1007/jhep05(2011)125
  • 査読あり
• [雑誌論文] υ-Two Higgs Doublet Model and its Collider Phenomenology (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Haba, K.Tsumura
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1106 号: 6
  • DOI: 10.1007/jhep06(2011)068
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuum stability in neutrinophilic Higgs doublet model (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Haba and T. Horita
  • 雑誌名: Phys. Lett 巻: B705 号: 1-2 ページ: 98-105
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.09.103
  • 査読あり
• [学会発表] ATLAS実験アップグレード用シリコン検出器の性能評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒井泰貴，花垣和則，et al.
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] Simulation study to identify b-jets from gluon splitting in ATLAS Experiment (2014)
  • 著者名/発表者名: J..J. Teoh, K. Hanagaki
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] ATLASアップグレード用シリコン検出器の試験用測定器の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石島直樹，花垣和則，et al.
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] Search for the Higgs boson in fermionic channels using the ATLAS detector, Strings and Cosmology (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hanagaki
  • 学会等名: 19th International Symposium on Particles
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2013-11-20
• [学会発表] Search for the Higgs boson in fermionic channels using the ATLAS detector (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hanagaki
  • 学会等名: 19th International Symposium on Particles, Strings and Cosmology
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] LHC-ATLAS実験におけるVBF H→WW→lνlνを用いたヒッグス粒子の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡村航，花垣和則
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] ATLAS実験アップグレード用シリコン検出器試験のためのテレスコープ検出器開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石島直樹，花垣和則，et al.
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] MPPC読み出しのための汎用モジュールの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石島直樹，花垣和則 et al.
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] Development of a Multi-Chip Readout System For ATLAS FE-I4 Pixel Module Using SiTCP (2013)
  • 著者名/発表者名: J.J. Teoh, K. Hanagaki, et al.
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] ATLAS実験アップグレード用ピクセル検出器の性能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒井泰貴，花垣和則，et al.
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] トップクォーク対生成におけるSUSYによるパリティの破れの検証 (2013)
  • 著者名/発表者名: 波場直之，金田邦雄，高保勇輝，津野総司
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] non-perturbative Higgs模型におけるHiggs対生成のLHCおよびILCでの測定可能性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 波場直之，金田邦雄，高橋亮，御村幸宏，T. Enkhbat
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス
• [学会発表] LHC におけるヒッグス研究の展望 (2012)
  • 著者名/発表者名: 花垣和則
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会シンポジウム講演
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-11
  • 招待講演
• [学会発表] Development of SiTCP Based Readout System for Pixel Detector Upgrade in ATLAS Experiment (2012)
  • 著者名/発表者名: Jia Jian Teoh
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] ATLAS実験アップグレード用シリコン検出器読み出しシステムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遠藤理樹
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] ATLAS実験シリコンストリップ飛跡検出器の較正 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡村航
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] ATLASアップグレード用シリコン検出器のビームテストに向けたビームプロファイルモニターの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東野聡
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Why is TeV-scale a geometric mean of neutrino mass and GUT-scale (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Haba
  • 学会等名: BENE-2012
  • 発表場所: ICTP, Trieste
  • 招待講演
• [学会発表] Why is TeV-scale a geometric mean of neutrino mass and GUT-scale? (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Haba
  • 学会等名: BENE-2212
  • 発表場所: ICTP (Trieste)
  • 招待講演
• [学会発表] 最新結果を踏まえたコライダー実験の将来展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 花垣和則
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会シンポジウム講演
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス
  • 年月日: 2011-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] 最新結果を踏まえたコライダー実験の将来展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 花垣和則
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会シンポジウム講演
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス(青森県)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] ATLAS実験アップグレード用シリコン検出器読み出しシステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤理樹
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス(青森県)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] ATLAS実験におけるdilepton終状態,おうよびb-taggingを用いたttbar生成断面積測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬穣
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス(青森県)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] ATLAS実験アップグレード用シリコン検出器試験のためのテレスコープDAQ開発
  • 著者名/発表者名: 東野聡
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] Development of SiTCP Based Readout System for Pixel Detector Upgrade in ATLAS Experiment
  • 著者名/発表者名: Jia Jian Teoh
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] LHCにおけるヒッグス研究の展望
  • 著者名/発表者名: 花垣和則
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 招待講演
• [学会発表] ATLAS 実験における dilepton 終状態及び b-tagging を用いた top quark 対生成断面積測定
  • 著者名/発表者名: 廣瀬穣
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] LHC-ATLAS実験における VBF H→WW→lνlν を用いたヒッグス粒子の探索
  • 著者名/発表者名: 岡村航
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] ATLAS実験アップグレード用シリコン検出器試験のためのテレスコープ検出器開発
  • 著者名/発表者名: 東野聡
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 30ATLAS実験シリコンストリップ検出器の性能評価
  • 著者名/発表者名: 遠藤理樹
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] Development of SiTCP Based Readout System for Pixel Detector Upgrade in ATLAS Experiment
  • 著者名/発表者名: Jia Jian Teoh
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] MPPC読み出しのための汎用モジュールの開発
  • 著者名/発表者名: 石島直樹
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [図書] ヒッグス粒子の見つけ方 (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸本誠, 花垣和則, 山崎祐司
  • 出版者: 丸善出版
• [図書] ヒッグス粒子の見つけ方 (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸本誠，花垣和則，山崎祐司
  • 総ページ数: 136
  • 出版者: 丸善出版
• [備考]
  • URL: http://osksn2.hep.sci.osaka-u.ac.jp/atlas/index.php?language=japanese
• [備考] 一般向け講演会等の記録
  • URL: http://osksn2.hep.sci.osaka-u.ac.jp/atlas/outreach.php?language=japanese
• [備考] 一般向け講演会等の記録
  • URL: http://osksn2.hep.sci.osaka-u.ac.jp/atlas/outreach.php?language=japanese
• [備考]
  • URL: http://osksn2.hep.sci.osaka-u.ac.jp/atlas/index.php?language=japanese