CERN-LHCにおける10^17eV領域での最前方散乱粒子のLHCfによる測定

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18340069
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 神奈川大学
• 研究代表者: 田村 忠久 神奈川大学, 工学部, 准教授 (90271361)
• 研究分担者: 日比野 欣也 神奈川大学, 工学部, 教授 (80260991) ; 吉田 賢二 芝浦工業大学, システム工学部, 准教授 (90260984) ; 奥野 祥二 神奈川大学, 工学部, 助教 (90281451) ; 内堀 幸夫 独立行政法人放射線医学総合研究所, 宇宙放射線防護プロジェクト, 研究員 (50342879)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: CERN-LHC / LHCf / 最前方散乱 / 宇宙線 / ガンマ線 / 粒子検出器 / シンチファイバー / カロリメータ

研究概要

CERN-LHCの7+7 TeV(実験室系10^<17>eV)の陽子衝突実験で最前方に散乱されてくる中性粒子を測定し、超高エネルギー宇宙線の解析に必須なシミュレーションの相互作用モデルを検証する。本研究ではLHCf検出器を開発製作し、CERN-SPS予備実験で期待通りの性能を確認した。現在は、LHCのP1衝突点から140mの地点に検出器を設置しているが、LHC試運転直後の加速器系トラブルで、実験再開の目途は2009年である。LHCfは、10^<17>eV領域の相互作用モデルを確固たるものにすべく、LHC稼働初期のデータ取得に万全の態勢を整えることができた。

研究成果

• [雑誌論文] LHCf : a Calibration Tool for Cosmic Ray Physics at LHC (2009)
  • 著者名/発表者名: O. Adriani, L. Bonechi, M. Bongi, G. Castellini, R. D'Alessandro, D.A. Faus, K. Fukui, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara, D. Macina, T. Mase, K. Masuda, Y. Matsubara, H. Menjo, M. Mizuishi, Y. Muraki, P. Papini, A.L. Perrot, S. Ricciarini, T. Sako, Y. Shimizu, K. Taki, T. Tamura, S. Torii, A. Tricomi, W.C. Turner, J. Velasco, A. Viciani, H. Watanabe, and K. Yoshida
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan, 78 Suppl A ページ: 125-129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance of the Arm#1 Detector for LHCf Experiment (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuishi, O. Adriani, L. Bonechi, M. Bongi, G. Castellini, R. D'Alessandro, D. A. Faus, K. Fukui, M. Grandi, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara, D. Macina, T. Mase, K. Masuda, Y. Matsubara, H. Menjo, Y. Muraki, P. Papini, A. L. Perrot, S. Ricciarini, T. Sako, Y. Shimizu, K. Taki, T. Tamura, S. Torii, A. Tricomi, W. C. Turner, J. Velasco, A. Viciani, H. Watanabe, and K. Yoshida
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan, 78 Suppl A ページ: 173-176
  • 査読あり
• [雑誌論文] The LHCf detector at the CERN Large Hadron Collider (2008)
  • 著者名/発表者名: O. Adriani, L. Bonechi, M. Bongi, G. Castellini, R. D'Alessandro, D.A. Faus, K. Fukui, M. Grandi, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara, D. Macina, T. Mase, K. Masuda, Y. Matsubara, H. Menjo, M. Mizuishi, Y. Muraki, P. Papini, A.L. Perrot, S. Ricciarini, T. Sako, Y. Shimizu, K. Taki, T. Tamura, S. Torii, A. Tricomi, W.C. Turner, J. Velasco, A. Viciani, H. Watanabe and K. Yoshida
  • 雑誌名: JINST(Journal of Instrumentation, An IOP and SISSA journal)(The LHCf Collaboration)(Electronic Journal) 3S08006
  • URL: http://www.iop.org/EJ/jinst
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current status of the LHCf experiment (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Muraki
  • 雑誌名: Proceedings of 21st European Cosmic Ray Symposium in Kosice, Slovakia
  • URL: http://ecrs2008.saske.sk/dvd/s7.12.pdf
• [雑誌論文] Performance of the prototype detector for the LHCf experiment (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Sakoa, O. Adriani, L. Bonechi, M. Bongi, A. Faus, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara, K. Masuda, Y. Matsubara, H. Matsumoto, H. Menjo, Y. Muraki, Y. Obata, T. Tamura, K. Tanaka, S. Torii, W.C. Turner, J. Velasco, K. Yoshida
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A578 ページ: 146-159
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高エネルギー重イオンに対するプラスチックシンチレータと光電子増倍管の応答特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 増田公明, 村木綏, 伊藤好孝, 〓隆志, 毛受弘彰, 渡邉泰典, 間瀬剛, 田中隆之, 田村忠久, 日比野欣也, 奥野祥二, 片寄祐作, 陳鼎, 吉田賢二, 村上健
  • 雑誌名: 平成18年度放射線医学総合研究所重粒子線がん治療装置等共同利用研究報告書 ページ: 226-227
• [雑誌論文] CERN LHCにおける宇宙線相互作用検証実験LHCf-リモート操作可能なマニピュレータの開発- (2007)
  • 著者名/発表者名: 〓隆志
  • 雑誌名: 名古屋大学全学技術センター<<理学>>装置開発系技術報告 2 ページ: 13-16
• [雑誌論文] 超高エネルギー宇宙線相互作用検証実験 : LHCf (2007)
  • 著者名/発表者名: 〓隆志
  • 雑誌名: 名古屋大学太陽地球環境研究所研究会報告集平成18年度STE研究集会太陽圏シンポジウム ページ: 127-132
• [学会発表] 10^<17>eVにおける最前方粒子測定実験LHCf-全体報告(09年春)- (2009)
  • 著者名/発表者名: 〓隆志, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] LHCf実験のシミュレーションにおける性能評価(II) (2009)
  • 著者名/発表者名: 毛受弘彰, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] LHCf実験における最前方中性子測定の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 間瀬剛, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] LHCf実験におけるバックグラウンドの研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 滝和也, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] LHCfにおける粒子識別性能について (2009)
  • 著者名/発表者名: 中井幹夫, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 10^<17>eVにおける最前方粒子測定実験LHCf-全体報告(08年秋)- (2008)
  • 著者名/発表者名: 田村忠久, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] LHCf実験におけるバックグラウンドの研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 滝和也, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] LHCfにおけるトリガーシステムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福井謙一, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] LHCf実験のシミュレーションによる性能評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 毛受弘彰, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] LHCでの超前方測定 : LHCf実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 伊藤好孝, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] 10^<17>eVにおける最前方粒子測定実験LHCf-全体報告(08年春)- (2008)
  • 著者名/発表者名: 〓隆志, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] LHCfにおける中性子測定-2007年夏CERN SPSビームテストによる粒子弁別 (2008)
  • 著者名/発表者名: 間瀬剛, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] LHCf測定器の性能評価-2007年夏CERN SPSビームテスト解析結果- (2008)
  • 著者名/発表者名: 毛受弘彰, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] LHCf検出器の放射線損傷とその回復の評価-2007年炭素ビーム及びγ線照射テスト結果- (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡邉泰典, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] Status of the LHCf experiment (2007)
  • 著者名/発表者名: O. ADRIANI, D. MACINA, T. MASE, K. MASUDA, Y. MATSUBARA, H. MATSUMOTO, Y. MURAKI, P. PAPINI, A.L. PERROT, T. SAKO, Y. SHIMIZU, L. BONECHI, T. TAMURA, S. TORII, A. TRICOMI, W.C. TURNER, J. VELASCO, H. WATANABE, K. YOSHIDA, M. BONGI, G. CASTELLINI, R. D'ALESSANDRO, D.A. FAUS, M. HAGUENAUER, Y. ITOW, K. KASAHARA
  • 学会等名: Proceedings of 30th International Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: Meridia, Yucatan, Mexico
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] The performance of the LHCf detectors (2007)
  • 著者名/発表者名: O. ADRIANI, D. MACINA, T. MASE, K. MASUDA, Y. MATSUBARA, H. MATSUMOTO, Y. MURAKI, P. PAPINI, A.L. PERROT, T. SAKO, Y. SHIMIZU, L. BONECHI, T. TAMURA, S. TORII, A. TRICOMI, W.C. TURNER, J. VELASCO, H. WATANABE, K. YOSHIDA, M. BONGI, G. CASTELLINI, R. D'ALESSANDRO, D.A. FAUS, M. HAGUENAUER, Y. ITOW, K. KASAHARA
  • 学会等名: Proceedings of 30th International Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: Meridia, Yucatan, Mexico
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 10^<17>eVにおける最前方粒子測定実験LHCf-全体報告(07年秋)- (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤好孝, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] LHCf測定器の性能評価-2006年夏CERN SPSビームテスト解析結果(I)- (2007)
  • 著者名/発表者名: 毛受弘彰, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] LHCf測定器の位置性能評価-2006年夏CERN SPSビームテストの解析結果- (2007)
  • 著者名/発表者名: 水石光紀, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] LHCf検出器の放射線ダメージ評価-2007年HIMACビームテスト結果- (2007)
  • 著者名/発表者名: 渡邉泰典, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] LHCf実験用小型サンプリングカロリーメータの性能評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 毛受弘彰, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会
  • 発表場所: 首都大学
  • 年月日: 2007-03-26
• [学会発表] 10^<17>eVにおける最前方粒子測定実験LHCf-全体報告(06年秋)- (2006)
  • 著者名/発表者名: 〓隆志, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2006-09-21
• [学会発表] LHCfカロリメータの開発-β線源と紫外レーザーによるキャリブレーション- (2006)
  • 著者名/発表者名: 松本秀紀, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2006-09-21
• [学会発表] LHCf位置検出器の開発-HIMACによるSciFiキャリブレーション- (2006)
  • 著者名/発表者名: 田村忠久, 日比野欣也, 奥野祥二, 内堀幸夫, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2006-09-21
• [学会発表] LHCf測定器の性能試験-2006年夏のCERN SPSビームテスト報告- (2006)
  • 著者名/発表者名: 毛受弘彰, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2006-09-21
• [備考] CERN公式サイト
  • URL: http://public.web.cern.ch/public/en/LHC/LHCf-en.html
• [備考] LHCfグループ公式サイト
  • URL: http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/~lhcf/