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2011 年度 実績報告書

LHCでの発見が導く次世代エネルギーフロンティアの発展

計画研究

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
研究課題/領域番号 23104007
研究機関東京大学

研究代表者

駒宮 幸男  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80126060)

研究分担者 川越 清以  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40183785)
キーワードカロリーメータ / 電子陽電リニアコライダー(LC) / MPPC / ヒッグス粒子 / 超対称性
研究概要

平成24年7月にはLHCのATLAS及びCMS実験がヒッグス粒子を発見した。また、12月には、ILCの技術設計書が完成した。これらを受けて我が国の研究コミュニテ―である高エネンルギー物理学研究者会議は、ILCを我が国に建設し、ヒッグス粒子の詳細研究に特化した重心系エネルギー250GeVから始めて、段階的に加速器を増強し、トップクォーク、暗黒物質を担う粒子、ヒッグスの自己結合を研究するという計画を発表した。これを踏まえて、本研究課題においてもILCに特化したカロリメータの研究を推進する方針を明らかにした。10月には、フランスのエコール・ポリテクニークでILCでの実験に用いる電磁カロリメータの研究を行ってきたこの道のエキスパートであるイギリス人を研究員として雇い、本格的に研究をスタートさせた。ハードウエアでは、シリコン・センサーのテストシステムを組み上げ、センサーのILCでの実験に向けた最適化を始めた。即ち、ガードリングのデザインを最適化し、放射線耐性の試験を行い、最終的には量産時の品質管理を目的とした試験設備を構築した。また、ソフトウエアでは、不良ピクセルの効果、ガードリングの大きさ、PCBの厚さ、などの影響を系統的に調べた。多少の不良ピクセルを許容することで、価格は大きく下がる。また、シンチレータをMPPCで読みだす安価なカロリメータと高価で細分化されたシリコンカロリメータを混合して、安価にしたカロリメータを建設する可能性などのシミュレーションを行った。また、電磁カロリメータ研究の国際ワークショップを東京大学で開催し、フランス、ドイツ、ロシアから研究者を招いた。これらシリコンデバイスやMPPCは基礎物理の研究に、広く応用されることが期待される。

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

有能な博士研究員を雇い、ILC実験での電磁カロリメータの最適化の研究が軌道に乗った。大学院生も参加してハードウエア、ソフトウエアシミュレーション両方を用いての研究を行っている。

今後の研究の推進方策

本研究課題は九州大学や信州大学などの国内の大学との連携はもとより、フランス、ドイツや米国などの国際的なグループとの連携を深めて、ILCの電磁カロリメータの最適化に関する国際ワークショップを開催することである。同時にデバイスの試験を行ってさらにシリコン・カロリメータの理解を深め、最適化に向けた研究を続ける。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012

すべて 学会発表 (8件) (うち招待講演 6件)

  • [学会発表] ILC計画の展望2013

    • 著者名/発表者名
      駒宮幸男
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 年月日
      20130327-20130327
  • [学会発表] Rising Sun of the Linear Collider2013

    • 著者名/発表者名
      駒宮幸男
    • 学会等名
      Aspen Winter School
    • 発表場所
      Aspen, Colorado, USA
    • 年月日
      20130310-20130310
    • 招待講演
  • [学会発表] Particle Physics Now and in the Future2012

    • 著者名/発表者名
      駒宮幸男
    • 学会等名
      International Symposium on Nano-science and Quantum Physics
    • 発表場所
      国際文化会館(東京都)
    • 年月日
      20121219-20121219
    • 招待講演
  • [学会発表] Community Proposal for Japanese Particle Physics Priorities2012

    • 著者名/発表者名
      駒宮幸男
    • 学会等名
      CERN SPC
    • 発表場所
      CERN Geneva,Switzerland
    • 年月日
      20121127-20121127
    • 招待講演
  • [学会発表] 素粒子物理学最前線20122012

    • 著者名/発表者名
      駒宮幸男
    • 学会等名
      九州大学先端加速器センター開所記念講演
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      20120927-20120927
    • 招待講演
  • [学会発表] History of Particle Physics and Linear Collider2012

    • 著者名/発表者名
      駒宮幸男
    • 学会等名
      ASIAA/CCMS/MAS/LeCosPa/NTU-Phys Joint Symposium
    • 発表場所
      臺灣国立大学(台湾)
    • 年月日
      20120924-20120924
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒッグスとコライダー・シンポジウム趣旨説明2012

    • 著者名/発表者名
      駒宮幸男
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都府)
    • 年月日
      20120912-20120912
  • [学会発表] ヒッグス粒子の発見2012

    • 著者名/発表者名
      駒宮幸男
    • 学会等名
      日韓シンポジウム
    • 発表場所
      松本大学(長野県)
    • 年月日
      20120728-20120728
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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