LHC-ATLAS実験における質量が縮退した電弱ゲージーノの探索

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標準模型は素粒子物理学における確立された理論であり、これまでの素粒子実験の結果をほとんど全て精密に説明することができる理論である。しかし標準模型では説明できない現象も存在し、標準模型を超える様々な理論が提唱されている。そのような理論で予言される未知の新しい粒子を、LHC-ATLAS実験で見つけ出すことを目標としている。ATLAS検出器で2015年から2018年に取得されたデータを解析し、新粒子由来の事象を探索している。特に私が探索対象としているのは、生成後数mmから数m程度飛んだ後、bクォーク対と別の未知の粒子に崩壊するような準安定新粒子である。このような粒子は、ATLAS検出器の中ではビーム衝突点から離れた二次崩壊点として観測される。しかし、崩壊過程にbクォークを含む二次崩壊点は、ATLAS実験で標準的に用いられている二次崩壊点再構成手法ではうまく再構成できないことが知られていた。この課題を補うために当該年度は、探索事象のシミュレーションを作成し、探索事象が検出器にどのような信号を残すか詳細に調べ、崩壊過程にbクォークを含む二次崩壊点に特化した新しい再構成手法を開発した。さらに、標準模型粒子による背景事象と探索事象を分離するための選別条件のほとんどを決定した。さらに、次年度のATLAS実験でのデータ取得再開に向けた準備も進めた。ATLAS検出器の中で荷電粒子の飛跡を再構成する検出器について、データ取得のタイミングを合わせるための解析手法を確立した。