Precision Test on Lepton Universality Violation with Large High-Resolution Liquid Xenon Detector

大型高分辨率液氙探测器对轻子普遍性破坏的精密测试

• 批准号: 20H00154
• 负责人: 森 俊則
• 金额: $ 28.62万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00154/
• 关键词: レプトン普遍性; 液体キセノン測定器; パイ中間子崩壊; PSI; MEG II 実験; MEG II実験

本年度は、主に以下の4つの研究を実施した。（1）MEG II 実験の液体キセノン測定器を用いてビーム試験による性能評価を実施し、シミュレーションとの比較により、新実験の測定器のデザインの最適化を実施した。（2）新実験に使用する光センサーの候補であるMPPCについて試験を行い、その特性の理解を進めた。（3）陽電子入射面の物質量を削減したプロトタイプ測定器についてさらにデザインの検討を行った。（4）米国・カナダを中心とする研究グループと実験全体の概念設計をさらに進め、最終的にPSI研究所に実験プロポーザルを提出した。以下、それぞれの研究についてその概要を順に記す。（1）ビームによる測定器性能試験は、新型コロナウィルス感染の拡大を受けて実施場所であるスイスPSI研究所への渡航と現地での研究が制限されたため、翌年度の実施へ計画を変更した。翌年度は制限が緩和され、計画通り性能試験を実施して新実験測定器デザインの最適化を進めることができた。（2）半導体光センサーMPPCは、光子検出効率が低温、ビーム環境下で減少するという問題が起こっており、この問題の原因を調査するために小型試験装置を準備してセンサー単体での試験を実施した。まだ原因の究明には至っていないが、定期的なアニーリング作業により検出効率を復活させて実験を実施できることがわかった。（3）プロトタイプ測定器の設計はほぼ完成し、今後必要な部品・材料の検討に入る。（4）国際研究グループとの共同による実験全体の概念設計は、予想以上に進展した。特にアクティブターゲットの検討が大きく進み、最終的に、新実験を実施するPSI研究所への実験プロポーザルを完成させるに至った。2022年1月に実験プロポーザルはPSIの国際研究委員会により承認され、PSIでの実験に向けて本格的な準備を始めることになった。

This year, に, the main に and the following <s:1> 4 research を implementation of た. (1) MEG II be 験 の liquid キ セ ノ ン tester を with い て ビ ー ム test に よ る performance evaluation 価 を be し, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と の is に よ り, new be 験 の tester の デ ザ イ ン の optimization を be applied し た. (2) new be 験 に use す る light セ ン サ ー の alternate で あ る MPPC に つ い て test を い, そ の understand を の features into め た. (3) The mass of the incident surface of the positron is を reduced. The <s:1> たプロトタ プ プ プ measuring instrument に を てさらにデザ てさらにデザ <s:1> <e:1> 検 検 is used to determine を. (4) m · カ ナ ダ を center と す る research グ ル ー プ と be 験 all の concept design を さ ら に into め, final に PSI institute に be 験 プ ロ ポ ー ザ ル を proposed し た. The following is a summary of the それぞれ それぞれ study に てそ てそ てそ を in sequence に す. (1) ビ ー ム に よ る tester performance test は, new コ ロ ナ ウ ィ ル ス infection の company, big を by け て be applied places で あ る ス イ ス PSI institute へ の tayouan と in situ で の research limitations が さ れ た た め, next year の be applied へ plan を - more し た. Next year the limitations は が ease さ れ, project general り performance test を be applied し て new be 験 tester デ ザ イ ン の optimization を into め る こ と が で き た. (2) semiconductor optical セ ン サ ー MPPC は, photon 検 が low temperature working rate, ビ ー ム environment で reduce す る と い う problem since が こ っ て お り, こ の problem の を investigation す る た め に small test device を prepare し て セ ン サ ー 単 body で の test を be applied し た. ま だ reason の investigate Ming に は to っ て い な い が, regular な ア ニ ー リ ン グ homework に よ り 検 out working rate を resurrection さ せ て be 験 を be applied で き る こ と が わ か っ た. (3) プロトタ プ the design of the プ measuring instrument ほぼ is completed に, and the necessary な components and materials <e:1> 検 for the future are に to be brought into る. (4) International research グ グ プと プと プと グ joint による experiment all <s:1> conceptual design and anticipate the above に progress た た. Trevor に ア ク テ ィ ブ タ ー ゲ ッ ト の beg が 検 big き く into み, final に, new be 験 を be applied す る PSI institute へ の be 験 プ ロ ポ ー ザ ル を complete さ せ る に to っ た. In January 2022 に be 験 プ ロ ポ ー ザ ル は PSI の international research council に よ り admitted さ れ, PSI で の be 験 に to け て in this case the な beginning to prepare を め る こ と に な っ た.

项目成果

実測のガンマ線検出器性能に基づいた MEG II 実験物理探索感度

MEG II 实验物理搜索灵敏度基于测量的伽马射线探测器性能

• 发表时间: 2020
• 作者: Braathen;Johannes and Kanemura;Shinya and Shimoda;Makoto;小川真治
• 通讯作者: 小川真治

MEG II 実験液体キセノンガンマ線検出器の時間較正用カウンターを用いた時間分解能評価

使用MEG II实验液氙伽马射线探测器时间校准计数器评估时间分辨率

• 发表时间: 2022
• 作者: Akabayashi;Hideo;Shimpei Taguchi;Mirka Zvedelikova;松下彩華
• 通讯作者: 松下彩華

MEG II 実験液体キセノン検出器における真空紫外光に感度のある MPPC のビーム運転時の光子検出効率の低下の放射線源を用いた調査

MEG II 在使用辐射源的液氙探测器中对真空紫外光敏感的 MPPC 光束运行期间光子探测效率下降的实验研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉田圭佑

MEG II 実験：実験開始に向けた2020年の準備状況と予定

MEG II实验：2020年实验开始前的准备情况和时间表

• 发表时间: 2020
• 作者: Aiko Masashi;Kanemura Shinya;Kikuchi Mariko;Mawatari Kentarou;Sakurai Kodai;Yagyu Kei;徳永 陽;家城佳
• 通讯作者: 家城佳

MEG II 実験

MEG II实验