LHCでの最前方中性子測定による宇宙線シャワーモデルの精密化

通过大型强子对撞机最前沿的中子测量来完善宇宙射线簇射模型

• 批准号: 09J07959
• 负责人: 間瀬 剛
• 金额: $ 0.9万
• 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: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J07959/
• 关键词: 高エネルギー宇宙線; ハドロン相互作用モデル; LHC加速器; ハドロン相互作用

申請者はLHC加速器を用いた超前方中性粒子測定実験LHCfに参加している。LHC加速器は平成21年3月に世界最大のエネルギーである3.5TeV+3.5TeV陽子同士の衝突を成功させた。また6月には100μradの角度をつけて衝突させることにも成功している。また低エネルギーである450GeVの衝突を2009年に引き続き行った。LHCf実験は上記のすべての条件でデータ取得を行い、450GeV衝突では約5万のイベントの検出、3.5TeV衝突では約5000万イベントの検出に成功している。申請者は平成21年1月31日から平成21年7月3日まで平成21年度優秀若手研究者海外派遣事業(特別研究員)に採用され、当該期間にLHC加速器のあるCERNで研究に従事した。申請者はLHCfメンバーの一員として24時間シフトを組んで共同研究者とともにデータ取得にあたった。さらに得られたデータのキャリブレーションとして使用している2007年度に行われたSPSビーム実験の再解析を行ない、LHCf実験で得られたエネルギー決定のパラメータを新しいものに更新した。過去に行われたシミュレーションに用いられているCosmos/Epicsというコードのバージョンが古いものであったため、新しいものとはエネルギー損失等に若干の差異がでることが予想された。そこでバージョンを最新のものにして新たにシミュレーションを行い、先人とは独立した解析によって新しくパラメータを決定し、以前のものと1%程度の相違があることを確認した。また新しいバージョンでのシミュレーション結果を使用して検出器のエネルギー分解能やエネルギースケールの評価を行った。

申请人参与了使用LHC加速器进行超近前中性颗粒测量的LHCF实验。 2009年3月，LHC加速器成功与3.5TEV+3.5TEV质子（世界上最大的能量）相撞。 6月，他们还设法以100μrad的角度碰撞。它在2009年还继续进行，低能量450 GEV碰撞。 LHCF实验均在上述所有条件下获得，并在450 GEV碰撞中成功检测到了大约50,000个事件，在3.5 TEV碰撞中大约有5000万事件。该申请人是在2009年1月3日至2009年7月3日的2009年杰出年轻研究人员海外派遣项目（特别研究研究员）中雇用的，并在CERN进行了研究，CERN拥有LHC加速器。作为LHCF成员的成员，申请人形成了24小时的转变，并与合作者合作以获取数据。此外，我们重新分析了2007年进行的SPS束实验，该实验用于校准所获得的数据，并将LHCF实验中获得的能量确定参数更新为新的。由于过去执行的模拟中使用的代码宇宙/史诗的版本是旧的，因此预计能量损失和其他因素与新的元素会有很小的差异。因此，使用了最新版本并执行了新的仿真，并使用独立于先前的参数确定了新参数，证实与前一个分析差异约为1％。新版本中的仿真结果也用于评估检测器的能量分辨率和能量尺度。

项目成果

Neutron measurement of the LHCf experiment

LHCf 实验的中子测量

• 发表时间: 2009
• 作者: Honda;K.;et al.;T.Mase
• 通讯作者: T.Mase

LHCf : calibration of hadron interaction models for high energy cosmic-ray physics at the LHC energy

LHCf：LHC 能量下高能宇宙射线物理强子相互作用模型的校准

• 发表时间: 2010
• 期刊: AIP Conf.Proc.
• 作者: T.Mase;O.Adriani;L.Bonechi;M.Bongi;G.Castellini;R.D'Alessandro;A.Faus;M.Grandi;M.Haguenauer;Y.Itow;K.Kasahara;K.Kawade;D.Macina;K.Masuda;Y.Matsubara;H.Menjo;G.Mitsuka;Y.Muraki;M.Nakai;P.Papini;A.-L.Perrot;S.Ricciarini;T.Sako;Y.Shimi
• 通讯作者: Y.Shimi

LHCf検出器によるハドロン事象解析

使用 LHCf 探测器进行强子事件分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 間瀬剛;LHCf collaboration;他
• 通讯作者: 他