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2022 年度 実績報告書

液体キセノン検出器の性能向上による世界最高感度でのミューオンcLFV崩壊探索

研究課題

研究課題/領域番号 21J00721
配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

潘 晟  東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 特別研究員(PD) (10907372)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2024-03-31
キーワード素粒子物理学 / ミューオン / 大統一理論
研究実績の概要

スイス・ポールシェラー研究所に赴いて、ミューオンのフレーバー非保存崩壊過程:μ→eγ崩壊の探索を行うMEG II実験に携わっている。
2022年度においてはビームタイムの前にアニーリングと呼ばれる加熱処理によって検出器に用いられている光センサー(MPPC)の検出効率を2022年の物理探索に耐えるレベルまで回復した。
ビームタイム中は液体キセノン検出器の較正・運用に携わり安定した物理データ取得に貢献した。検出器の較正では光センサーのゲインや検出効率を日々モニターすることで検出器の異常検出を行なったり、実験の際のビームの強度決定のための重要なインプットとなった。また、データ取得の際に検出器の場所依存性をおさえたトリガー条件を作成した。物理探索期間終了後、特別なセットアップによる検出器較正ラン(Charge EXchange run, CEX run)が実施された。CEX runにおける指揮をとることで較正に必要な統計のデータ取得に成功した。
ビームタイム終了後に、再びアニーリングによる検出効率回復を行なった。これにより2023年度の物理探索の準備を完了した。
また、2022年に取得したデータの物理解析のための準備も並行して行なっている。取得された波形情報から元のエネルギー情報を再構成するための変換係数の較正や検出器内の反応の場所依存性の補正などを行い、エネルギー分解能の向上による実験感度の改善を目指す。

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

アニーリングによる光センサーの検出効率回復を達成し、2022年の物理データ取得を成功に導くことができた。
また、2022年の物理データ取得においては日々の較正によるモニタリングを行い、検出器の安定運用に貢献した。また物理データ取得後の検出器較正ランにおいてはスケジューリングなどの指揮を取り十分な統計のデータ取得を成功させた。
また、ビームタイム終了後は再びアニーリングを行い2023年の物理ランにむけたアニーリングを行い、検出器の準備を完了させた。

今後の研究の推進方策

2023年ランにおいても較正・モニタリングを通じた検出器の安定運用および実験の安定遂行を目指す。特に次年度ではトリガー条件の改善を行い、より効率的なデータ取得を目指す。
物理データ取得終了後はアニーリングによる検出効率回復を行う。
また、2022年の物理データの解析も行う。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The trigger system for the MEG II experiment2023

    • 著者名/発表者名
      Marco Francesconi et. al.
    • 雑誌名

      NIM A

      巻: 1046 ページ: 167736

    • DOI

      10.1016/j.nima.2022.167736

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Commissioning of liquid xenon gamma-ray detector for MEG II experiment2023

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Matsushita, et. al.
    • 雑誌名

      NIM A

      巻: 1047 ページ: 167877

    • DOI

      10.1016/j.nima.2022.167877

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of ultra-low mass and high-rate capable RPC based on Diamond-Like Carbon electrodes for MEG II experiment2022

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Yamamoto, Sei Ban, Kei Ieki, Atsuhiko Och, Rina Onda, Wataru Ootani, Atsushi Oya, Masato Takahashi
    • 雑誌名

      Proceedings of RPC2022

      巻: 22 ページ: 1,5

    • DOI

      10.48550/arXiv.2211.12172

    • オープンアクセス
  • [学会発表] MEG II実験: 液体キセノン検出機の較正および2023年ランにむけたアニーリングについて2023

    • 著者名/発表者名
      潘 晟
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
  • [学会発表] MEG II experiment and Liquid xenon detector2022

    • 著者名/発表者名
      Sei Ban
    • 学会等名
      XeSAT2022
    • 国際学会
  • [学会発表] MEG II Liquid Xenon Detector and Simulation2022

    • 著者名/発表者名
      Sei Ban
    • 学会等名
      Rare Pion Decay Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Recovery of Photon Detection Efficiency of SiPMs in the liquid xenon detector by annealing2022

    • 著者名/発表者名
      Sei Ban
    • 学会等名
      PSI2022
    • 国際学会
  • [学会発表] MEG II実験 2022年物理ランの現状2022

    • 著者名/発表者名
      潘 晟
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [備考] 個人ホームページ

    • URL

      http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/~bansei/index.html

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公開日: 2023-12-25  

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