| 研究課題/領域番号 |
25400295
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
受川 史彦 筑波大学, 数理物質系, 教授 (10312795)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 素粒子実験 / ハドロン衝突実験 / 重いクォークの生成 / クォークオニウムの生成 / 強い相互作用 / LHC, Tevatron / psi, chi_c / B_c |
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| 研究実績の概要 |
米国フェルミ国立加速器研究所の陽子・反陽子衝突実験 CDF および欧州CERN研究所の陽子陽子衝突実験 ATLAS で得られた衝突事象を解析し，高エネルギーハドロン衝突における重いクォーク（ボトムおよびチャーム）の生成の研究を行った。
CDF 実験は 2011 年までに 10 fb-1 相当のデータを収集して実験を完了し，その後は物理解析を継続している。今年度には，反ボトム・クォークとチャーム・クォークの束縛状態である Bc+ 中間子について，類似のクォーク組成・終状態を持つ B+ 中間子に対する相対的な生成率を測定した。この量は，ボトム・クォークがハドロン化する際に，真空からチャーム・クォーク対が生成される確率に比例し，重いクォークの生成機構を探るうえで重要なものである。
ATLAS 実験は，2012 年末までに 27 fb-1 相当のデータを収集し，重いクォークの生成に関する種々の測定を行ってきた。平成26年度には，chi_c 粒子の生成を，J/psi と光子への崩壊様式を用いて chi_c1 と chi_c2 状態を分離して再構成し，相対的な生成率を測定した。また，J/psi 生成について，chi_c 崩壊の寄与を評価した。さらに，psi(2S) --> J/psi pi pi 崩壊を観測した。これらは，長年の課題である J/psi および psi(2S) の直接生成の理解について新たな知見を与える。また，Bc 中間子について，その励起状態を初めて観測した。
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| 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
実験で得られた衝突データ事象の解析が進行し，物理測定が行われている。特に，ATLAS 実験の結果は，さまざまな素粒子反応と観測量を，まったく新しいエネルギー領域で測定したものであり，ハドロン衝突における重いクォークの生成についての貴重な情報を提供すると同時に，その生成機構の統一的理解に向けた発展を促すものである。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに得られたデータを用いて，物理解析を継続する。より高統計のデータを用いて，運動学的変数の広い範囲をカバーするとともに，これまでに測定されていない物理量を測定して，新たな情報を導き出す。
LHC-ATLAS 実験は，平成27年度より，衝突エネルギーをこれまでの約２倍の 13 TeV とした衝突実験が開始される。実験が順調に進行すれば，データ解析が行われ，新たなエネルギー領域での測定結果が得られる。
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