| 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 |
23104005
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
戸本 誠 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80432235)
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| 研究分担者 |
寄田 浩平 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (60530590)
長野 邦浩 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, 准教授 (90391705)
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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 / トップクォーク / LHC-ATLAS実験 / 飛跡トリガー / 湯川結合 / 国際共同実験 / CERN |
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| 研究実績の概要 |
平成25年度に引き続き、トップクォーク物理に関して、重心系エネルギー７TeV（平成23年に収集）と8TeV（平成24年に収集）のデータ解析をまとめている（戸本、寄田）。トップクォーク対の2つのトップクォークが共にレプトンに崩壊する2レプトン崩壊事象を用いて、トップクォーク対生成断面積を世界最高の精度で測定した。この精密測定によって、超対称性トップクォークと標準模型トップクォークの質量差が小さい場合における超対称性トップクォークの存在に有意な制限をつけることに成功した。この測定手法を基礎にして、トップクォークの質量をはじめとする様々なトップクォークの性質の精密測定を行った。さらに、トップクォーク対の不変質量、横運動量、ラピィティーに代表される力学的変数の関数による微分断面積の測定を開始した。平成26年度は、トップクォークの崩壊によるレプトン、bクォークジェット、欠損エネルギーからトップクォーク対事象を再構成する手法を確立した。これらの結果は、平成27年度中に学術論文としてまとめる予定である。
高速飛跡再構成トリガーFTK回路は、本実験用の最終版モジュールを完成させ、他大学・研究機関が作成したモジュールとの統合試験を成功させた。平成27年度に開始する１３TeVの陽子陽子衝突データを用いた性能評価の準備を行なった（寄田）。さらに、FTK回路を用いたタウ粒子トリガーやbトリガーが物理解析を行なう上で有益であることを証明した（長野）。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
LHC実験が平成23年と平成24年に取得した全データを詳細に解析して、トップクォーク対生成断面積を世界最高精度で測定することに成功した。そして、超対称性粒子探索に対しても制限をつけることに成功した成果は大きい。さらに、多量のトップクォーク対を取得できていることを積極的に利用して、トップクォーク対の力学変数分布を検証するなどの解析を開始させるに至った。最終結果を発表するために重要となる力学的変数の再構成手法を確立できた。
高速飛跡トリガーFTK回路の開発に関しても、に全モジュールの開発を平成27年度からの実験開始前に終了することができた。
以上から、これまでのデータを用いた研究に対する総まとめは順調で、さらには、平成27年度から開始する13TeVの陽子陽子衝突実験の準備を順調に進めることができたと結論できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成23年と平成24年に取得した全データを用いた解析を完了させる。13TeVの陽子陽子衝突によるトップクォーク対生成断面積の測定を行ない、これまでに測定した7TeVと8TeVの陽子陽子衝突による断面積測定値と合わせて、標準模型の精密検証を行なう。
高速飛跡再構成トリガーFTK回路の性能評価を13TeVの陽子陽子衝突データを用いた行なう。
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