ミューオン異常磁気双極子モーメント精密測定の新展開

μ子反常磁偶极矩精密测量新进展

• 批准号: 24244033
• 负责人: 久野 良孝
• 金额: $ 17.39万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24244033/
• 关键词: ミューオン; 異常磁気双極子モーメント; 電子測定カロリメータ

本研究の目的は、米国Fermi 加速器研究所でのE989 実験に参加し、ミューオンの異常磁気双極子モーメント（以下、a_μ = (g － 2)/2 という）を従来の４倍以上の精度の0.14ppm で測定し、素粒子物理学の標準理論を超える新しい物理を確立することである。前回2001年の米国Brookhaven 国立研究所のE821 実験では、a_μ 値を0.54ppm の精度で測定した。その実験値は、標準理論の予測値から約3.2 σほどずれた値になっており、新物理の手がかりではないかと注目が集まっている。本実験により実験精度を更に４倍ほど向上し、またもし中心値が現在のままであるとすると、7.5σ のずれとなり、新しい物理の手がかりを優位な精度で確立できる重要な素粒子実験研究となる。平成24年度には、電子カロリメータ測定器の候補としてW/SciFi とPbF2 の２つの測定器があり、性能試験や測定器製作費用などを考慮して選択を行った。その結果、PbF2を第1候補とすることが決定された。日本グループは判断の資料となる測定器性能試験に参加した。また、電子カロリメータの読み出し装置として、Multi Pixel Photon Counter (MPPC)が候補のひとつとして考えられている。その場合、多くの電子が一つの電子カロリメータのモジュールに入射することがある。大阪大学の大学院学生が米国ワシントン大学を長期滞在し、多くの電子が入射した場合にMPPCでそれらを識別することができるかどうか、MPPCとレーザー源を使って試験した。２つの電子の時間差の関数として、識別能力を評価した。それらの結果は実験グループのレポートとしてまとめられてテクニカルレポートとなっている。

The purpose of this study is to determine the anomalous magnetic dipole (a_μ = (g - 2)/2) of E989 at Fermi Accelerator Research Institute in the United States with an accuracy of more than 4 times that of 0.14 ppm, and to establish a new physics model for elementary particle physics. E821 of Brookhaven National Research Institute of the United States in 2001 was measured with an accuracy of 0.54 ppm. The estimated value of the standard model varies from about 3.2 σ to about 3.2 σ. The precision of this paper is 4 times higher than that of the previous paper, and the center value is 7.5σ. The precision of this paper is 4 times higher than that of the previous paper. In 2004, the candidate for electronic measurement equipment W/SciFi and PbF2 measurement equipment was selected, and the production cost of performance test equipment was considered. PbF2 is the first candidate to be selected. Japan's first test of measuring instrument performance Multi-Pixel Photon Counter (MPPC) is an alternative to electronic devices. In all cases, the number of electrons in a single electron beam is equal to the number of electrons incident on the beam. Osaka University Graduate School students have been studying for a long time, and there are many electronic incident situations where MPPC is identified. 2. The time difference of electrons and the recognition ability are evaluated. The results of the survey are as follows: