2014 Fiscal Year Annual Research Report
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26220706
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
飯嶋 徹 名古屋大学, 現象解析研究センター, 教授 (80270396)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
居波 賢二 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50372529)
早坂 圭司 名古屋大学, 現象解析研究センター, 准教授 (40377966)
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| Project Period (FY) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 素粒子実験 / 加速器 / 粒子測定技術 / 電子・陽電子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、世界最高輝度を誇るKEK Bファクトリー実験を40倍に増強したスーパーBファクトリー実験において、タウレプトンに注目した独自の研究を推進する。そのために、我々が独自に開発し建設を進めてきたTOP粒子識別装置の性能を極限まで引き上げその技術確立を達成するとともに、名古屋大学のデータ解析装置の能力を増強して（CPU30倍、Disk容量15倍）、大量のデータ解析やシミュレーション事象の生成が可能な環境を構築し、いち早く新物理を発見できる体制を整える。
H26年度においては、本研究をハードウェア面で支えるTOP検出器の確立と大量のデータ解析処理を可能とするGRID計算機環境の強化、スーパーBファクトリーにおける物理解析テーマとデータ解析手法の考究を進めた。TOP検出器ついては、その高い粒子識別性能を引き出すために、光検出器ゲイン等の運転条件の最適化や入念な検出器較正作業とともに、TOP検出器実機モジュールの製作手法の詳細を決め、第１モジュールに製造を完了した。スーパーBファクトリー実験で得られる大量データの処理には、高速ネットワークで繋がれた国内外の主要研究機関計算機を使った分散処理が必須であり、研究期間内に順次計算機増強を行う。平成26年度においては、第１回目のCPUの調達を行い、既存計算機の5倍のCPUを確保した。さらに、タウレプトンをプローブとした新物理探索の具体例として、B中間子のタウオニック崩壊を取り上げ、スーパーBファクトリー実験で得られる荷電ヒッグス粒子探索感度について、様々な新物理モデルから考察を行った。
また、本研究に関連が深い国際会議（Flavor Physics & CP Violation, FPCP2015）の準備を進め、これまでに１２０名を超える参加登録を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H26年度においては、TOP検出器の確立と大量のデータ解析処理を可能とするGRID計算機環境の強化、スーパーBファクトリーにおける物理解析テーマとデータ解析手法の考究をほぼ予定通りに進めることができた。TOP検出器ついては、光検出器であるMCP-PMT550本の磁場中でのゲイン等の測定を完了し、TOP検出器実機モジュールの製作手法の詳細を決め、第１モジュールに製造を完了した。また、計算機増強においても予定通りに第１回目のCPUの調達を行い、既存計算機の5倍のCPUを確保することができた。さらに、新物理探索の具体例として、B中間子のタウオニック崩壊を取り上げ、スーパーBファクトリー実験で得られる荷電ヒッグス粒子探索感度について、様々な新物理モデルから考察を行った。
一方、TOP検出器実機モジュールの製作においては、石英接着の手順見直しが必要となり若干の遅れが生じ、予定していたビームテストを行うことができなかった。今後、製造工程の工夫によって製造の遅れを取り戻すとともに、既に完成しているBelle II 中央飛跡検出器とTOP検出器を組み合わせた宇宙線テストによって、効率よく性能確認と較正を進める。
本研究が大学にも認められて、研究大学強化促進事業の支援を受け、より国際的な枠組みで進めることが可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度においても、上記の研究を継続してゆく。TOP検出器については、実機検出器のBelle II実験への組み込みを国際協力によって進める。本研究では、整備した検出器ソフトウェアを活用し、実機検出器の宇宙線コミッショニングを主導的に進める。計算機については、前年度に第１期調達を行った計算機をフル稼働し、大量のシミュレーション事象を生成して、物理解析の最適化を行い、ディスクの増強を行って、平成28年度に開始される物理ランに備える。また、Flavor Physics and CP violation 国際会議（FPCP2015）を2015年5月に名古屋で主催し、海外研究者との活発な議論を行う。
平成28年度以降には、初期データの物理解析を行い、データとシミュレーションの比較によってバックグランドの理解を進める。H29年度から本格化する物理データ取得に対応するために、CPUとディスクを順次増強してゆく。H30年度までにはタウ・レプトンが関与する崩壊・反応の測定により新物理の効果を探る。
研究組織としては、飯嶋が研究全体を統括し、早坂が計算機増強、居波がTOP検出器の技術確立を担当して進める。計算機増強については、KEK素粒子原子核研究所のBelle II 共同研究者および計算機センターの研究者の協力を得て進める。TOP検出器の技術確立については、米国のハワイ大学やスロベニアのジョセフ・ステファン研究所等の海外研究者と協力して進める。本研究が大学にも認められて、研究大学強化促進事業の支援を受けることとなったので、今後はより国際的な枠組みで進めてゆく。
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