新しいレプトン対称性の破れの探求

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H05226
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 飯嶋 徹 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 教授 (80270396)
• 研究分担者: 早坂 圭司 新潟大学, 自然科学系, 教授 (40377966) ; 角野 秀一 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (70376698)
• 研究期間 (年度): 2018-06-11 – 2023-03-31
• キーワード: 素粒子実験 / レプトン / 加速器 / 粒子測定技術

研究実績の概要

SuperKEKB/Belle II実験では、コロナ禍の影響を受けながらも実験データの収集を継続し、2022年夏までに約430fb-1のデータ蓄積を達成した。SuperKEKB加速器のルミノシティは世界最高となる4.7×1034cm-2s-1に到達している。
物理研究では、2021年夏までに蓄積された初期データセットを用いて、B→D(*) τν崩壊のBelle II実験からの最初の結果を発表した。多変量解析などの工夫により、少ないデータ量ながらも先行実験と遜色のない精度を達成している。ミューオンg-2に対する真空編極効果の寄与を決める電子-陽電子衝突断面積の精密測定では、始状態輻射を伴う e+e- →π+π-π0過程のプレリミナリーな結果を得た。これらの結果は、Belle II初期データによるハイライト結果として注目されている。また、タウレプトン崩壊に関しては、Belle IIの先行実験であるBelle実験のフルデータを用いて、タウ電子双極子能率の探索結果を発表した。
実験技術面では、申請者たちの独自のアイデアによる開発と建設を担った粒子識別装置（TOPカウンターとエアロジェルRICH検出器）の運転やキャリブレーションを継続的に進めた。2022年夏以降の運転停止期間中には、TOPカウンター用の光検出器の一部を長寿命化の改良MCP-PMTに交換し、測定器全体としてビームバックグラウンド耐性の強化を行った。並行して、将来のアップグレードに向けて、半導体光検出器（SiPM）の信号読み出し集積回路の性能評価などを進めた。
一方、J-PARC E34実験に関連する研究では、前年度に引き続いて、超低速ミューオン源とミューオン線形加速器の開発を進めた。ミューオニウムのレーザー共鳴乖離で得られた冷却ミューオンの信号の確認した。今後、ミューオン源と初段加速器を接続したビームテスト実験を行う。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Univ. of Hawaii/Brookhaven Nat'l Lab./University of Cincinnatti(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Univ. of Hawaii/Brookhaven Nat'l Lab./University of Cincinnatti
  • 他の機関数: 2
• [国際共同研究] Josef Stefan Institute/University of Ljubljana/University of Maribor(スロベニア)
  • 国名: スロベニア
  • 外国機関名: Josef Stefan Institute/University of Ljubljana/University of Maribor
• [国際共同研究] INFN, University of Padova/INFN, University of Torino(イタリア)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: INFN, University of Padova/INFN, University of Torino
• [国際共同研究] University of British Columbia/University of Victoria(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: University of British Columbia/University of Victoria
• [国際共同研究] Budker Institute for Nuclear Physics(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: Budker Institute for Nuclear Physics
• [雑誌論文] Search for lepton-flavor-violating decays to a lepton and an invisible boson at Belle II (2023)
  • 著者名/発表者名: I. Adachi,...,K. Hayasaka,... , T. Iijima,..., H. Kakuno et al. (Belle II Collaboration)
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 130 ページ: 181803
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.181803
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Test of Light-Lepton Universality in Angular Asymmetries of B0 -> D*- l nu Decays (2023)
  • 著者名/発表者名: I. Adachi, ..., K. Hayasaka, ..., T. Iijima et al. (Belle II Collaboration)
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 131 ページ: 181801
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.181801
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for lepton-flavor-violating マ? decays into a lepton and a vector meson using the full Belle data sample (2023)
  • 著者名/発表者名: N. Tsuzuki, K. Inami,..., T. Iijima, ..., H. Kakuno, ..., K. Hayasaka et al. (Belle Collaboration)
  • 雑誌名: JHEP 巻: 6 ページ: 118
  • DOI: 10.1007/JHEP06(2023)118
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An improved search for the electric dipole moment of the tau lepton (2022)
  • 著者名/発表者名: K. Inami, K. Hayasaka et al. (Belle Collaboration)
  • 雑誌名: JHEP 巻: 4 ページ: 110
  • DOI: 10.1007/JHEP04(2022)110
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High-power test of an interdigital H-mode drift tube linac for the J-PARC muon g-2 and electric dipole moment experiment (2022)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakazawa, E. Cicek, K. Futatsukawa, Y. Fuwa, N. Hayashizaki, T. Iijima, H. Iinuma, Y. Iwata, Y. Kondo, T. Mibe, S. Mizobata, T. Morishita, M. Otani, Y. Sue, Y. Takeuchi, and J. Tojo
  • 雑誌名: Phys. Rev. Accel. Beams 巻: 25 ページ: 110101
  • DOI: 10.1103/PhysRevAccelBeams.25.110101
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Status and prospects of measuring Electric Dipole Moment of tau lepton (2023)
  • 著者名/発表者名: Kenji Inami
  • 学会等名: The 17th International Workshop on Tau Lepton Physics (TAU2023)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Belle II results and plans for HVP and/or HLbL (2023)
  • 著者名/発表者名: Yuki Sue
  • 学会等名: Sixth Plenary Workshop of the Muon g-2 Theory Initiative
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Recent Belle II results on semileptonic B-decays and tests of lepton-flavor universality (2023)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Kojima
  • 学会等名: 31st International Symposium on Lepton Photon Interactions at High Energies (Lepton Photon 2023)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Belle II results related to b→c anomalies (2023)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Kojima
  • 学会等名: Rencontres de Moriond - Electroweak Interactions & Unified Theories (MoriondEW2023)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Belle II results related to flavor anomalies (2023)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Kojima
  • 学会等名: International Conference on the Physics of the Two Infinities
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Recent results on hadronic decays and CP violation at Belle II (2023)
  • 著者名/発表者名: Ryogo Okubo
  • 学会等名: Lake Louise Winter Institute 2023
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Hadronic vacuum polarization measurements at Belle II (2023)
  • 著者名/発表者名: Yuki Sue
  • 学会等名: 7th KEK Flavour-Factory Workshop (KEK-FF 2023)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] R(D) and R(D*) measurements at Belle II (2023)
  • 著者名/発表者名: Qi-Dong Zhou
  • 学会等名: 7th KEK Flavour-Factory Workshop (KEK-FF 2023)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Belle II 実験におけるe+e-→π+π-π0反応断面積の測定結果 (2023)
  • 著者名/発表者名: 須江祐貴
  • 学会等名: 日本物理学会第78回年次大会
• [学会発表] Belle II実験における189 fb-1データを用いたハドロニックタグによるR(D*)測定結果 (2023)
  • 著者名/発表者名: 児島一輝
  • 学会等名: 日本物理学会第78回年次大会
• [学会発表] Belle II実験 ARICH検出器アップグレードのための信号読み出し集積回路の性能評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: 黒川俊輔
  • 学会等名: 日本物理学会第78回年次大会
• [学会発表] Belle II実験における素粒子標準理論を超える新物理探索の現状とSuperKEKBの改良後の展望 (2023)
  • 著者名/発表者名: 吉原圭亮
  • 学会等名: 日本物理学会2023年春季大会
  • 招待講演
• [学会発表] Belle II実験 189 fb-1 データにおけるハドロニックタグを用いたR(D*)測定結果 (2023)
  • 著者名/発表者名: 児島一輝
  • 学会等名: 日本物理学会2023年春季大会
• [学会発表] B→τν Branching Ratio Sensitivity Study with the Hadronic Tag at the Belle II Experiment (2023)
  • 著者名/発表者名: Michele Aversano
  • 学会等名: 日本物理学会2023年春季大会
• [学会発表] Beam Abort analysis at SuperKEKB/Belle II Experiment (2023)
  • 著者名/発表者名: Michele Aversano
  • 学会等名: 日本物理学会2023年春季大会
• [学会発表] SuperKEKBビームロスモニター開発のためのテストビームラインを用いたEMTの検出効率の評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: 前田朱音
  • 学会等名: 日本物理学会2023年春季大会
• [学会発表] J-PARC ミューオン g－2/EDM実験に向けた低速部ミューオン加速実証試験用診断ビームラインの開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 茨木優花
  • 学会等名: 日本物理学会2023年春季大会
• [学会発表] MCP-PMT quantum efficiency monitoring and operation status of the TOP counter at the Belle II experiment (2022)
  • 著者名/発表者名: Ryogo Okubo
  • 学会等名: 11th International Workshop on Ring Imaging Cherenkov Detectors (RICH2022)
  • 国際学会
• [学会発表] Design and Beam Dynamics Study of Disk-Loaded Structure for Muon LINAC (2022)
  • 著者名/発表者名: Kazumichi Sumi
  • 学会等名: 13th International Particle Accelerator Conference (IPAC22)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ミューオン加速用円盤装荷型加速管におけるカプラーセルの設計 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鷲見一路_
  • 学会等名: 第19回日本加速器学会年会
• [学会発表] Belle II実験 ARICH検出器アップグレードに向けた光検出器MPPCの放射線耐性の評価2 (2022)
  • 著者名/発表者名: 本橋完太
  • 学会等名: 日本物理学会2022年秋季大会
• [学会発表] Belle ??実験TOPカウンターにおけるMCP-PMTの量子効率変動の評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 安達佑也
  • 学会等名: 日本物理学会2022年秋季大会
• [学会発表] Belle II実験におけるハドロニックタグを用いたR(D(*))測定 (2022)
  • 著者名/発表者名: 児島一輝
  • 学会等名: 日本物理学会2022年秋季大会
• [学会発表] Belle II実験におけるB0→ρ+ρ-の崩壊分岐比と縦偏極率の測定結果 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大久保亮吾
  • 学会等名: 日本物理学会2022年秋季大会
• [学会発表] J-PARC MLFミュオンHライン (2) ビームコミッショニング (2022)
  • 著者名/発表者名: 杉山蒼
  • 学会等名: 日本物理学会2022年秋季大会
• [備考] 名古屋大学 高エネルギー素粒子物理学研究室
  • URL: http://www.hepl.phys.nagoya-u.ac.jp
• [備考] 東京都立大学 高エネルギー物理実験研究室
  • URL: https://www-hep.phys.se.tmu.ac.jp
• [備考] 新潟大学 高エネルギー物理学研究室
  • URL: http://www.hep.sc.niigata-u.ac.jp
• [備考] Belle II Experiment
  • URL: https://www.belle2.org
• [備考] Muon g-2/EDM experiment at J-PARC
  • URL: http://g-2.kek.jp/portal/index.html