2018 年度研究成果報告書

ミュー粒子稀崩壊探索実験のさらなる高輝度化に向けたソフトウェアトリガーの開発

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14267
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関	東京大学
研究代表者	内山雄祐東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 特任助教 (90580241)
研究協力者	宇佐見正志
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	データ収集システム / トリガー / ミュー粒子稀崩壊探索 / 大強度加速器実験
研究成果の概要	世界最大強度のミュー粒子ビームを用いたレプトンフレーバーを破るミュー粒子稀崩壊探索実験MEG IIにおいて課題となっている効率よいデータ削減に，ハードウェア・ソフトウェアの両観点から取り組んだ。２４０ MB/sで取得される大量のデータをリアルタイムで解析することで，信号事象を取りこぼすことなく３０ MB/sまで削減する手法とシステムを構築した。MEG II実験の開始に先立ちデータ収集に関し準備をすすめ，目標とする実験感度（崩壊分岐比6×10の-14乗）の達成をより確実のものとした。
自由記述の分野	素粒子実験
研究成果の学術的意義や社会的意義	分岐比10の-13乗以下のレプトンフレーバーを破るミュー粒子稀崩壊探索は素粒子のフレーバー研究の最重要課題の一つである。実験開始に先立ってデータの取り扱いを確立したことで，目標とする実験感度の達成をより確実のものとした本研究は，国際共同実験MEG IIの成功，ひいては物理学の進展に大きく寄与したといえる。本研究によりMEG II実験に必要なストレージコストを１～２千万円程度削減できた。増大するデータ量の取り扱いは分野全体の課題であり，本研究で確立したシステムと，開発した高計数率下の事象再構成法はMEG IIのみならず他の中小規模強度フロンティア素粒子実験に生かすことができる。