| 研究領域 | 先端加速器ＬＨＣが切り拓くテラスケールの素粒子物理学～真空と時空への新たな挑戦 |
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| 研究課題/領域番号 |
23104002
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
徳宿 克夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 所長 (80207547)
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| 研究分担者 |
受川 史彦 筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 教授 (10312795)
海野 義信 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 名誉教授 (40151956)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 素粒子実験 / ヒッグス粒子 / 標準理論 / ピクセル検出器 / 耐放射線検出器 / 国際研究者交流スイス |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、LHCでの国際協力で建設されたアトラス検出器を用いてヒッグス粒子を発見し、ゲージ対称性の破れと質量の起源の謎の解明を目指す。LHCは重心系エネルギー7TeV及び8TeVでデータを収集した後長期シャットダウンに入り、2015年の春から13TeVでの衝突を開始し、研究終了までに3fb-1の積算ルミノシティを得た。
既に2012年に質量126GeVの新粒子を発見し、スピン・パリティなどの解析と通して、ヒッグス粒子と同定できていた。今年度は7及び8TeVのデータ全部を使って、Higgs粒子の様々な崩壊モードの観測を試みた。τ粒子対への崩壊が確認でき、ヒッグス粒子がフェルミ粒子と結合することを直接示す結果となった。その他様々な崩壊モードを測定し7，8TeVデータの解析をほぼ終結させた。
今年度収集した13TeVデータでの解析も進めている。データ量が少なくまだ「再発見」には至っていないが、解析手法は確立できた。
他の質量領域での第2のヒッグス粒子の探索も進めた。今年度の13TeVのデータで2光子の不変質量分布で750GeV付近に構造が見えている。現時点のデータ量ではこれが新粒子によるものかどうかはわからないが、加速器の性能が大きく改善しているので2016年のデータで決着できると考える。
ピクセル検出器の開発も順調に進んだ。放射線損傷後 飛跡検出効率が落ちる原因を究明し、素子のレイアウトの変更により、検出効率99%を維持できる事をビームテストで確認した。また、薄型センサー／薄型読み出しチップ（厚み150/150 μm)の接合（バンプボンディング）に於いても、バンプ接合不良を発生させる原因を特定し安定した接合技術を確立した。これらにより、ATLASアップグレードに向けてピクセルセンサーの重要な開発事項を完了し、実機製作への目処を付けることができた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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