最高感度ミューオン電子転換探索におけるバックグラウンド耐性の改善

• 研究課題/領域番号: 25K07338
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 森津 学 九州大学, 理学研究院, 助教 (20760010)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: ミューオン / 宇宙線 / ミューオン・電子転換

研究開始時の研究の概要

本研究では素粒子の標準理論を超える物理を探究するために、ミューオン電子転換過程の発見を目指す。このような稀崩壊探索においては、実験の背景事象（バックグラウンド）の抑制が最も重要となってくる。本研究では最終的に最も深刻になり得る宇宙線起因の背景事象に着目して、その抑制手法を改善・強化する。検出器のエネルギー損失の違いと、飛跡再構成における粒子進行方向の区別から、信号電子と宇宙線ミューオンを識別する。これらの改善によって、宇宙線起因背景事象を0.1イベント以下に抑制し、世界で初めて標準理論を超える信号事象を発見した場合の信頼性を格段に向上させる。