LHC加速器実験による超高エネルギー宇宙線の大気シャワーモデルの研究

利用LHC加速器实验研究超高能宇宙线大气簇射模型

• 批准号: 07J05437
• 负责人: 毛受 弘彰
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J05437/
• 关键词: LHCf実験; 超高エネルギー宇宙線; LHC加速器

私が参加しているLHCf実験は、CERN研究所のLHC(Large Hadron Collider)加速器を用いて実験室系で10^<17>eVのハドロン相互作用を測定することで、超高エネルギー宇宙線が地球大気と衝突する際の相互作用モデルを検証することを目的とした実験である。本年度は、当初のLHCのスケジュールでは、10月ごろにLHCfの測定を行う予定であったが、LHC加速器の故障により、測定は2009年に延期になってしまった。測定は行うことが出来なかったが、LHCf実験の準備が順調進み、夏には測定準備を完了することが出来たことは本年度の成果の1つであるといえるだろう。具体的には、まだビームラインへの設置が行われていなかったフロントカウンター検出器の設置を6月に完了し、2007年度末の段階で完全ではなかったデータ取得システムを完成させ、24時間安定稼動するシステムを構築することができた。ATLAS実験との同時データ取得試験を行い、2つの測定イベントを対応付けることに成功した。またシミュレーションにおけるLHCf実験の性能評価を行った。このために、LHCの陽子衝突から検出器応答までを扱うフルモンテカルロシミュレーションの構築をした。私は、π^0中間子測定に着目して研究を行った。π^0中間子は生成後すぐに2つのガンマ線に崩壊し、LHCf検出器でこの2つのガンマ線を同時に測定することにより、π^0中間子の静止質量、エネルギー、運動量を再構成することができる。π^0中間子測定では、再構成された静止質量でカットをかけることにより有意にバックグラウンド粒子を除去することができる利点がある。このπ^0測定を用いてのハドロン相互作用の検証能力の検証を行い、LHCf実験が十分な能力を有していることを確認した。

Private が participated in て る るLHCf laboratory が, CERN institute <s:1> LHC(Large Hadron Starts) accelerator を い て be 験 chamber is で 10 ^ < 17 > eV の ハ ド ロ ン interaction を determination す る こ と で, ultra-high エ ネ ル ギ ー cosmic ray が earth big 気 と conflict す る interstate の interaction モ デ ル を 検 card す る こ と を purpose と し た be 験 で あ る. は this year, at the beginning の LHC の ス ケ ジ ュ ー ル で は, October ご ろ に LHCf の measurement line を う designated で あ っ た が, the LHC accelerator の fault に よ り, determining は に extension 2009 に な っ て し ま っ た. Line measurement は う こ と が out な か っ た が, LHCf be 験 の prepare が suitable inlet み, summer に は assay preparation finished を す る こ と が out た こ と は の の achievements this year 1 つ で あ る と い え る だ ろ う. Specific に は, ま だ ビ ー ム ラ イ ン へ の line set が わ れ て い な か っ た フ ロ ン ト カ ウ ン タ ー 検 extractor の set を finished に し in June, 2007 at the end of the year の Duan Jie で completely で は な か っ た デ ー タ obtain シ ス テ ム を complete さ せ, 24 time stable grain す る シ ス テ ム を build す る こ と が で き た. ATLAS be 験 と の simultaneously デ ー タ made test line を い, 2 つ の determination イ ベ ン ト を 応 seaborne pay け る こ と に successful し た. Youdaoplaceholder0 またシ ュレ またシ ショ ショ における におけるLHCf experiment <s:1> performance evaluation 価を line った. こ の た め に, the LHC の yoko conflict か ら 検 extractor 応 answer ま で を Cha う フ ル モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の build を し た. The determination of private に and π^0 intermedions に aims to て study を rows った. PI ^ 0 middle child は generated after す ぐ に 2 つ の ガ ン マ line に collapse 壊 し, LHCf 検 extractor で こ の 2 つ の ガ ン を マ line at the same time に determination す る こ と に よ り, PI ^ 0 middle の rest mass, エ ネ ル ギ ー, exercise again を す る こ と が で き る. Determination of PI ^ 0 middle child で は, then constitute さ れ た rest mass で カ ッ ト を か け る こ と に よ り intentionally に バ ッ ク グ ラ ウ ン ド を remove す る こ と が で き る tartness が あ る. を measure こ の PI ^ 0 い て の ハ ド ロ ン interaction の 検 certificate ability の 検 card line を い, LHCf be 験 が very な を power し て い る こ と を confirm し た.

项目成果

LHCf実験のシミュレーションにおける性能評価(2)

LHCf实验模拟性能评估（2）

• 发表时间: 2009
• 作者: O. Adriani;et al.;毛受弘彰
• 通讯作者: 毛受弘彰

Status of the LHCf experiment

LHCf 实验现状

• 发表时间: 2022
• 作者: Sakamoto Mitsuo;Sakurai Naomi;Tanno Hiroki;Iino Takao;Ohkuma Moriya;Endo Akihito;Ken Ohashi
• 通讯作者: Ken Ohashi

The performance of the LHCf detectors

LHCf探测器的性能

• 发表时间: 2007
• 作者: H. Menjo;et. al.
• 通讯作者: et. al.

LHCf測定器の性能評価-2007年夏CERN SPSビームテスト解析結果-

LHCf测量仪的性能评价-2007年夏季CERN SPS束流测试分析结果-

• 发表时间: 2008
• 作者: 毛受弘彰;他
• 通讯作者: 他

The LHCf detector

LHCf探测器

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Instrumentation 3
• 作者: O. Adriani;et al.
• 通讯作者: et al.