トップクォーク対を伴うヒグス粒子生成過程の探索

寻找涉及顶夸克对的希格斯玻色子生产过程

• 批准号: 08J04595
• 负责人: 奥村 恭幸
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J04595/
• 关键词: 素粒子実験; LHC実験; ATLAS実験; トップクォーク; 国際研究者交流; 電弱対称性の破れ; 高エネルギー物理学実験; ヒグス粒子; ミュー粒子; トリガーシステム

本研究では重心系14兆電子ボルトでの陽子・陽子衝突実験であるLHC-ATLAS実験のデータを用いて、トップクォークを伴うヒグス粒子の生成過程を探索する。トップクォーク対生成信号を特徴とする本研究課題において、検出器のトップクォークの同定能力、及び高エネルギー陽子・陽子衝突中におけるトップクォーク対の生成確率の評価は必要不可欠となる。平成22年度中に収集された実験データ(積分ルミノシティ35/pb、衝突エネルギー 7兆電子ボルト)を用いて、トップクォーク対生成断面積の評価を、トップクォークを伴うヒグス粒子の生成過程に対する最重要課題として定め、これを遂行した。LHC-ATLAS実験が本格的に実験を開始した初年度であり、(1)実験データ解析に加え、(2)検出器実機の調節、(3)検出器実機の性能の評価を、有機的に結合し推進することが肝要である。昨年度の研究を継続し、(1)ミュー粒子トリガーシステムの調整を行いデザイン目標のトリガー効率を達成し、(2)収集されたデータより、ミュー粒子の検出効率を実測し、シミュレーションが正確にそれを再現していることを1%以下の精度で証明し、(3)その結果を踏まえ、シミュレーションと実験データを相補的に扱い、トップクォーク生成断面積の測定を実現した。特に背景事象の少ない2本のレプトン信号(電子ないしはミュー粒子)を終状態に含むモードに着目してデータ解析を推進し、18%の精度での生成断面積の測定を実現した。本研究において、LHC-ATLAS実験のトップクォークの生成・同定能力を、実験データを用いて高い精度で評価した。また、7兆電子ボルトの陽子・陽子衝突におけるトップクォークの生成断面積が、素粒子標準模型が与える予言値と、実験・理論の誤差の範囲内で矛盾しないことを示した。

In this study, we explored the process of particle formation in the LHC-ATLAS system with 14 Megaelectron particles as center of gravity. This research topic focuses on the identification ability of detectors, and the necessity of evaluating the generation accuracy of detectors in high-voltage anode and anode conflicts. In the 2012 fiscal year, the most important issue in the process of particle generation was to determine and implement the most important issue in the evaluation of cross-section area and particle generation process. LHC-ATLAS implementation starts at the beginning of this specification,(1) implementation analysis,(2) adjustment of detector implementation,(3) evaluation of detector implementation performance, and organic integration. Last year's research was conducted on the following aspects: (1) the adjustment of particle size distribution system,(2) the measurement of particle size distribution system,(3) the verification of particle size distribution system accuracy of less than 1%,(4) the adjustment of particle size distribution system,(5) the measurement of particle size distribution system accuracy of less than 1%,(6) the results of particle size distribution system adjustment,(7) the adjustment of particle size distribution system accuracy,(8) the adjustment of particle size distribution system accuracy,(9) the adjustment of particle size distribution system accuracy,(10) the adjustment Measurement of cross-sectional area of the product In particular, the determination of the generated cross-section area with an accuracy of 18% was performed in the final state of the background image with a small amount of the original signal (electron and particle). In this study, LHC-ATLAS was evaluated for its ability to generate and synchronize data, and for its high accuracy in application. The standard model of elementary particles is inconsistent with the prediction value and the theoretical error range.

项目成果

Detailed performance study of ATLAS endcap muon trigger with beam collision

ATLAS 端盖 μ 子触发器与光束碰撞的详细性能研究

• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of Instrumentation
• 影响因子: 1.3
• 作者: 黒田章夫;廣田隆一;本村圭;The ATLAS Collaboration;T.Hayakawa on behalf of ATLAS Collaboration
• 通讯作者: T.Hayakawa on behalf of ATLAS Collaboration

Measurement of the top quark pair production cross section with di-muon events at ATLAS experiment

ATLAS 实验中双μ子事件顶夸克对产生截面的测量

• 发表时间: 2011
• 作者: 黒田章夫;廣田隆一;本村圭;The ATLAS Collaboration;T.Hayakawa on behalf of ATLAS Collaboration;Yasuyuki Okumura on behalf of ATLAS TGC group;奥村恭幸;Y.Okumura
• 通讯作者: Y.Okumura

LHC-ATLAS実験におけるトップクォーク対生成断面積測定

LHC-ATLAS 实验中顶夸克对产生截面的测量

• 发表时间: 2010
• 作者: Y. Ohki;K. Yasumura;M. Ando;S. Shimokata;K. Tatsumi;奥村恭幸
• 通讯作者: 奥村恭幸

The commissioning status and results of ATLAS levell Endcap muon trigger system

ATLAS levell Endcap μ子触发系统调试情况及结果

• 发表时间: 2008
• 作者: Y.Okumura;et al.
• 通讯作者: et al.

Measurement of the top quark-pair production cross section with ATLAS in pp collisions at νs=7TeV

在 νs=7TeV 的 pp 碰撞中使用 ATLAS 测量顶夸克对产生截面

• 发表时间: 2011
• 期刊: The European Physics Journal C
• 作者: 黒田章夫;廣田隆一;本村圭;The ATLAS Collaboration
• 通讯作者: The ATLAS Collaboration