| 研究課題/領域番号 |
17H01122
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
中條 達也 筑波大学, 数理物質系, 講師 (70418622)
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| 研究分担者 |
三明 康郎 筑波大学, 数理物質系, 教授 (10157422)
大山 健 長崎総合科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10749047)
Busch Oliver 筑波大学, 数理物質系, 助教 (20752942)
坂井 真吾 筑波大学, 数理物質系, 助教 (40789476)
下村 真弥 奈良女子大学, 自然科学系, 助教 (70555416)
杉立 徹 広島大学, 理学研究科, 教授 (80144806)
稲葉 基 筑波技術大学, 産業技術学部, 准教授 (80352566)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | クォーク・グルーオン・プラズマ / LHC 加速器 / ALICE 実験 / 高エネルギー重イオン衝突 / ジェット / 前方物理 / シリコン・タングステン電磁カロリメータ |
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| 研究実績の概要 |
H２９年度では、鉛・鉛衝突 5.02 TeV、および陽子・陽子 5.02 TeV のデータを用いて、荷電粒子によるジェット測定を行なった。陽子・陽子 5.02 TeV データについては、摂動QCD計算の結果と矛盾がないことが分かった。ALICE 実験内において、本論文に対する投稿論文の提案を行い、受理された。鉛・鉛衝突 5.02 TeVのジェット解析では、高衝突頻度データを解析に加え、暫定結果を公表予定である（２０１８年５月）。その他、電磁カロリメータと荷電粒子を使ったダイジェットの解析（鉛・鉛衝突 5.02 TeV）、EMCal, DCal の光子トリガーデータを用いた重クォーク電子収量の測定を進めた。中條は、2017年7月、ALICEジェット物理作業部会 (PWG) のコンビナー（部会長）に推薦され、2017年12月より、その任に就いた（任期２年）。検出器の運用については、我々が開発した、EMCal/ DCal Level 1 trigger は 2017 年の pp run においても順調に稼働した。
超前方光子検出器 (FoCal) においては、2017年5月、プロジェクト内において実証機製作 (mini-FoCal)に合意した。7月に FoCal ワークショップ（オランダ・ユトレヒト大学）、3月に クォーク・グルーオン・プラズマ・リサーチユニット招致 workshop （筑波大）を開催し、計画を推進した。また 12月には ALICE 技術部会 にて、mini-FoCal での ALICE におけるデータ集を初めて正式に提案し、現在、その導入に向けて具体的な詰めを行なっている。12月、東北大学電子光理学研究センターにて、Si PAD 検出器の性能評価実験を行なった。また赤外レーザーによる Si 検出器の応答測定も実施し、有用な基礎データの取得に成功した。
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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
ジェット物理の解析では、データ解析が順調に進んでおり、現在少なくとも２本の投稿論文が予定されている。中條は ALICE 実験でのジェット物理代表に就任した。既存の電磁カロリメータ検出器群も順調に稼働している。前方光子検出器プロジェクトの性能評価、建設準備も順調である。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究計画は、大きく２つの柱からなる。① 日本オリジナルのダイジェット検出器（EMCal/DCa）と、中央精密光子検出器（PHOS）を駆使し、LHC第２稼働期で日本チームによるジェット・光子・ハドロンを測定から、高温クォーク完全流体の物理を導出。② 日本チームが先導して進めてきた前方光子検出器を新規に建設、その一部設置し、物理測定を行い、グルーオン飽和現象の初期物理を導出。
平成３０年度の計画は、以下の通りである。
（１）２０１８年１１月、第２稼働期最後の鉛・鉛重イオン衝突実験が予定されている。我々が構築したDCal/PHOS 検出器用ジェット・光子トリガーにより、鉛衝突データでの高統計ジェットサンプルを得る。エネルギーにして約 200 GeV までの単ジェット測定が行う。加えて、ダイジェット測定、ジェット・ハドロン相関測定のデータ解析を進める。
（２）PAD 検出器の３機分の実機を製作、CERN PS/SPS加速器にて、テスト実験（中條、稲葉）による性能評価実験を行う。その後、FOCALをALICE に導入し、実際のLHC 陽子・陽子衝突環境下で検出器が正常に動作するかを確認する。同時に、中性パイ中間子のシグナルとバックグラウンド測定をALICE にて行う。
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