The most sensitive charged lepton flavor violation search in the world with advanced positron spectrometer

使用先进的正电子光谱仪进行世界上最灵敏的带电轻子味道违规搜索

• 批准号: 19J13635
• 负责人: 宇佐見 正志
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J13635/
• 关键词: ミューオンの物理; 新物理探索実験; 陽電子ペクトロメータ; 検出器コミッショニング; 軌跡検出器; 時間検出器; 再構成アルゴリズム; 検出器運用

ミュー粒子が陽電子とガンマ線に二体崩壊する事象は、多くの新物理理論では予言されているものの、未だ実験においては観測されていない事象の一種であり、荷電レプトンフレーバー破れ現象と呼ばれている。スイスにある、ポール・シェラー研究所で準備が進められているMEG II実験はこの事象を世界最高感度で探索し新物理理論の検証を行うことを目標としている国際共同研究である。本研究は特に、MEG II実験のために開発された最先端の陽電子スペクトロメータに関する研究を行い、世界最高感度の新物理探索が可能であることを実証することを目標としてきた。最終年度である2020年度は、2019年度までに取得したコミッショニングデータの解析、その結果を元にアップデートしたシミュレーションを用いた陽電子スペクトロメータの性能評価、そして得られた性能と今後考えられうるアップデートやデータ取得シナリオ（ビームレートの変更や、検出器運用状態の変化など）を考慮した到達可能感度の見積もりを行った。新たに得られた陽電子スペクトロメータの性能はデザイン段階の値と比べ、角度分解能や再構成効率が下回る結果となった一方で、運動量分解能に関しては解析の改善もあり、デザイン段階の値よりも大幅に良い値を得ることができた。結果として、最新の陽電子スペクトロメータの性能を考慮した上で、先行実験であるMEG実験よりも一桁高い感度での荷電レプトンフレーバー破れ現象探索が可能であることを示すことができた。2021年にはついに全検出器を用いたエンジニアリングランを開始する予定であり、検出器の最終調整が完了し次第、物理データの蓄積を開始する。

The phenomenon of two-body disintegration of particles and positrons is described in many new physical theories. MEG II is the world's most sensitive exploration of new physics theories. This study is aimed at developing the most advanced positron probe in MEG II, the world's most sensitive new physical probe. Final Year 2020 Final Year 2019 Final Year 2019 Final Year 20 (Change the status of the detector) Consider the possibility of reaching the sensor and the product. The performance of the new positron element can be improved by the value of the next stage and the angle decomposition can be improved by the value of the next stage. The results show that MEG has a high sensitivity to charge and the phenomenon of breakdown can be explored. In 2021, the total detector was used for the first time. The final adjustment of the detector was completed. The accumulation of physical data was started.

项目成果

MEG II 実験陽電子スペクトロメータの性能評価

MEG II实验正电子能谱仪性能评估

• 发表时间: 2020
• 作者: 宇佐見正志;他MEG IIコラボレーション
• 通讯作者: 他MEG IIコラボレーション

INFN (Pavia, Genova, Roma, Lecce, Pisa)/University of Pavia/University of Genova(イタリア)

INFN（帕维亚、热那亚、罗马、莱切、比萨）/帕维亚​​大学/热那亚大学（意大利）

Design and test of the calibration system of the MEGII Pixelated timing Counter

MEGII像素定时计数器校准系统的设计与测试

• DOI: 10.1016/j.nima.2018.10.129
• 发表时间: 2018
• 期刊: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A
• 作者: M. Rossella;et al.
• 通讯作者: et al.

MEG II実験陽電子タイミングカウンターを用いた飛跡再構成手法の開発と応用

MEG II实验正电子计时计数器航迹重建方法的开发与应用

• 发表时间: 2019
• 作者: 宇佐見正志;他MEG IIコラボレーション
• 通讯作者: 他MEG IIコラボレーション

Positron Reconstruction Algorithms for MEG II Pixelated Timing Counter

MEG II 像素定时计数器的正电子重建算法

• 发表时间: 2019
• 作者: Masashi Usami;Gianluigi Boca;Paolo Walter Cattaneo;Matteo De Gerone;Flavio Gatti;Mitsutaka Nakao;Miki Nishimura;Wataru Ootani;Massimo Rossella;Yusuke Uchiyama;Kosuke Yanai;Fedor Ignatov
• 通讯作者: Fedor Ignatov