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2014 年度 実績報告書

CERN LHCf実験の解析深化と最高エネルギーへの新展開

研究課題

研究課題/領域番号 23340076
研究機関早稲田大学

研究代表者

笠原 克昌  早稲田大学, 理工学術院, 招聘研究員 (00013425)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワードLHC / 超高エネルギー宇宙線 / ハドロン相互作用モデル / 空気シャワー / モンテカルロ
研究実績の概要

10**14eVから10**20eVに及ぶ宇宙線の起源,組成を明らかにするには,空気シャワーのモンテカルロ・シミュレーションとそこで用いる核相互作用モデルの検証が不可欠である.LHCfは10**17eV(重心系エネルギーで14TeV(TeV=10**12eV))に達するCERN LHC加速器を用いてモデルの検証を行うのが当初の目的である.
しかし LHCの増強計画に遅れが生じ,本計画の骨子である最高エネルギーでの実験を2015年度に繰り越した. エネルギーは13TeVに変更になったが,立案時の目標を近い宇宙線換算~9x10**16 eVでの実験を2015年6月前半に終えることができた.取得イベント数は4千800万, そのうちパイゼロ候補が50万となった.これまでの結果と合わせ3x10**14eV~9x10**16eVに渡ってモデルの検討が可能となった.
これまでのデータ解析で,パイゼロ中間子に加えイータ中間子も明瞭に観測されことがわかった.これはエネルギーが高くなったことによる効果で, イータ/パイの生成比からもモデルの検討ができることを意味する.現在,光子,パイゼロ,中性子の予備的エネルギースペクルを求めて相互作用モデルの検討をしている段階である.2013年までの低いエネルギーでの結果とほぼ同様の結果となっている.最終的な結論までは,2015年夏に行ったCERN SPSでの測定器の更正実験による検討が必要である.これらの結果は日本物理学会や幾つかの国際会議で予備的な結果として発表してきている.
今回はATLASグループとの共通トリガーも全イベントについて実現した.これにより,LHCfでの超前方とATLASでの中心領域での観測の相関や回折散乱の様相を調べることができ,相互作用モデルと実験結果との相違の由来検討やモデルの改良にこれまで以上に資することができると期待できる

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

(1),(2)とも名古屋大学にあるが,共同で作成しているものである.(3)はCERNでのLHCfの紹介ページ

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 9件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] CERN(ヨーロッパ素粒子原子核研究所)(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      CERN(ヨーロッパ素粒子原子核研究所)
  • [国際共同研究] フィレンツェ大学/カターニア大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      フィレンツェ大学/カターニア大学
  • [雑誌論文] Results of the LHCf experiment so far and future prospects2016

    • 著者名/発表者名
      O.Adriani, E.Bertia, L.Bonechi, M.Bongi, G.Castellini, R.D’Alessandro, M.Del Prete, M.Haguenauer, Y.Itowe, T,Iwata, K.Kasahara, K.Kawade et al. LHCf collaboration.
    • 雑誌名

      Proceedings of the workshop MPI@LHC 2015 ISBN 978-3-945931-01-1

      巻: 1 ページ: 173-178

    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of very forward neutron energy spectra for 7 TeV proton-proton collisions at the Large Hadron Collider2015

    • 著者名/発表者名
      O. Adriani, E. Berti, L. Bonechi, 1 M. Bongi, R. D’Alessandro, M. Del Prete, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara, et al LHCf collaboration
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 750 ページ: 360-366

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.09.041

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurements of longitudinal and transverse momentum distributions for neutral pions in the forward-rapidity region with the LHCf detectors2015

    • 著者名/発表者名
      O. Adriani, E. Berti, L. Bonechi, 1 M. Bongi, R. D’Alessandro, M. Del Prete, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara, et al LHCf collaboration
    • 雑誌名

      CERN-PH-EP (also arXiv:1507.08764)

      巻: 201 ページ: 1-26

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent results from LHCf2015

    • 著者名/発表者名
      H. Menjo O. Adriani, E. Berti, M. Bongi, G. Castellini, R. D’Alessandro, M. Del Prete, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara et al, LHCf colloboration
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences. ISVHECRI 2014

      巻: 99 ページ: 8004-p1-4

    • DOI

      10.1051/epjconf/20159908004

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Status of the LHCf experiment and future prospects2015

    • 著者名/発表者名
      O.Adriani, E.Bertia, L.Bonechi, M.Bongi, G.Castellini, R.D’Alessandro, M.Del Prete, M.Haguenauer, Y.Itowe, T,Iwata, K.Kasahara, K.Kawade et al. LHCf collaboration.
    • 雑誌名

      Proceeding of Sciens, PoS(ICRC2015)259

      巻: 259 ページ: 1-8

    • オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent results from the LHCf experiment2015

    • 著者名/発表者名
      A. Tiberio,O.Adriani, E.Bertia, L.Bonechi, M.Bongi, G.Castellini, R.D’Alessandro, M.Del Prete, M.Haguenauer, Y.Itowe, T,Iwata, K.Kasahara, K.Kawade et al. LHCf collaboration.
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 96 ページ: 1031-p1-5

    • DOI

      10.1051/epjconf/20159601031

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Latest LHCf results and preparation to the LHC run for 13 TeV proton–proton interactions2015

    • 著者名/発表者名
      L. Bonechi, O. Adriani, E. Berti, M. Bongi, G. Castellini, R. D’Alessandro, M. Del Prete, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara et al, LHCf colloboration
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences. 3rd International Conference on New Frontiers in Physics

      巻: 95 ページ: 4010-p1-7

    • DOI

      10.1051/epjconf/20159504010

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] LHCf13TeV光子解析1:エネルギースケール解析報告2016

    • 著者名/発表者名
      松林恵理 他 LHCfグループ
    • 学会等名
      2016年春物理学会
    • 発表場所
      東北学院大 泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] LHCf 13TeV 光子解析2:粒子種判別とビームセンター決定の解析及び評価2016

    • 著者名/発表者名
      周啓東 他 LHCfグループ
    • 学会等名
      2016年春物理学会
    • 発表場所
      東北学院大 泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] LHCf 13TeV光子解析3:13TeV陽子衝突測定後のCERN-SPS加速器を用いたLHCf検出器の位置同定性2016

    • 著者名/発表者名
      岩田大祈 他 LHCfグループ
    • 学会等名
      2016年春物理学会
    • 発表場所
      東北学院大 泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] LHCf 13TeV光子解析4:測定結果とモデルとの比較2016

    • 著者名/発表者名
      毛受弘彰 他 LHCfグループ
    • 学会等名
      2016年春物理学会
    • 発表場所
      東北学院大 泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] LHCf新検出器の中性子測定性能2016

    • 著者名/発表者名
      上野真奈 他 LHCfグループ
    • 学会等名
      2016年春物理学会
    • 発表場所
      東北学院大 泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] Results of the LHCf experiment so far and future prospects2015

    • 著者名/発表者名
      K.Kasahara for the LHCf collaboration
    • 学会等名
      7th International Workshop on Multiple Partonic Interactions at the LHC
    • 発表場所
      The Abdus Salam International Center for Theoretical Physics, Trieste, Italy
    • 年月日
      2015-11-23 – 2015-11-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LHCにおける宇宙線相互作用検証実験 LHCf -全体報告(2015年秋)-2015

    • 著者名/発表者名
      さこ隆志 他 LHCfグループ
    • 学会等名
      2015年秋物理学会
    • 発表場所
      大阪市大
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [学会発表] LHCにおける宇宙線相互作用検証実験 LHCf -13TeV陽子衝突におけるLHCf-ATLAS連動トリガーの開発と評価2015

    • 著者名/発表者名
      周啓東  他 LHCfグループ
    • 学会等名
      2015年秋物理学会
    • 発表場所
      大阪市大
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [学会発表] LHCにおける宇宙線相互作用検証実験LHCf -13TeV陽子衝突におけるエネルギー測定の安定性-2015

    • 著者名/発表者名
      松林恵理  他 LHCfグループ
    • 学会等名
      2015年秋物理学会
    • 発表場所
      大阪市大
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [学会発表] LHCにおける宇宙線相互作用検証実験 LHCf -2013年pPb測定におけるUPC事象の研究-2015

    • 著者名/発表者名
      毛受弘彰 他 LHCfグループ
    • 学会等名
      2015年秋物理学会
    • 発表場所
      大阪市大
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [学会発表] LHCにおける宇宙線相互作用検証実験LHCf -13TeV陽子衝突における新型検出器のシャワー測定性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      牧野友耶 他 LHCfグループ
    • 学会等名
      2015年秋物理学会
    • 発表場所
      大阪市大
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [学会発表] LHCf experiment: physics results2015

    • 著者名/発表者名
      Massimo Bongi for the LHCf collaboration
    • 学会等名
      CRIS2015 Cosmic Ray International Seminar 20152015
    • 発表場所
      Castello Angioino, Gallipoli, ITALY
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-16
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Forward particle productions in UPC at √sNN=5TeV p+Pb from first LHCf-ATLAS collaborated analysis2015

    • 著者名/発表者名
      H. Menjo for the LHCf collaboration
    • 学会等名
      Forward physics and HESZ
    • 発表場所
      Nagoya University ES building
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Performance of LHCf in Run II2015

    • 著者名/発表者名
      Menjo for the LHCf collaboration
    • 学会等名
      LHCP2015(The Third Annual Large Hadron Collider Physics Conference)
    • 発表場所
      Corinthia Hotel St. Petersburg, Russia
    • 年月日
      2015-08-31 – 2015-09-05
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LHCf experiment: forward physics at LHC for cosmic rays study2015

    • 著者名/発表者名
      Marina Del Prete for the LHCf collaboration
    • 学会等名
      ICNFP(International Conference on New Frontiers in Physics)
    • 発表場所
      Kolymbar,Crete, Greece
    • 年月日
      2015-08-23 – 2015-08-30
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LHCf physics results2015

    • 著者名/発表者名
      Oscar Adriani for the LHCf collaboration
    • 学会等名
      17th Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics
    • 発表場所
      Moscow State University, Moscow, Russia
    • 年月日
      2015-08-20 – 2015-08-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Status of the LHCf experiment2015

    • 著者名/発表者名
      Y.Itow for the LHCf collaboration
    • 学会等名
      34th International Cosmic Ray-Conference
    • 発表場所
      Hague, Netherland
    • 年月日
      2015-07-30 – 2015-08-06
    • 国際学会
  • [学会発表] LHCf: Results and plan for Run II2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sao for the LHCf collaboration
    • 学会等名
      The LHC Working Group on Forward Physics and Diffraction
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2015-04-21 – 2015-04-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Cosmic rays and accelerators, experiment2015

    • 著者名/発表者名
      Lorenzo Bonechi for the LHCf collaboration
    • 学会等名
      NPQCD (First Italian Workshop on Hadron Physics and Non-Perturbative QCD)
    • 発表場所
      Cortona, Italy
    • 年月日
      2015-04-20 – 2015-04-22
    • 国際学会
  • [備考] LHCf forward experiment

    • URL

      http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/LHCf/LHCf/index.html

  • [備考] LHCf

    • URL

      http://lhcfs1.stelab.nagoya-u.ac.jp/PukiWiki/

  • [備考] LHCf

    • URL

      http://home.cern/about/experiments/lhcf

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公開日: 2017-01-06  

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