ATLAS実験に於けるトップクォーク崩壊粒子のスピン測定による新物理探索

ATLAS 实验中通过顶夸克衰变粒子的自旋测量寻找新物理

• 批准号: 10J06994
• 负责人: 長谷川 慧
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J06994/
• 关键词: 素粒子実験; LHC ATLAS実験; トップクォーク; 新物理探索

LHC-ATLAS実験にて、新物理に感度を持つ、トップクォーク対の崩壊事象(ttbar->WbWb-lnublnub)中におけるWボゾンの偏極度を、初めて達成した。測定手法の確立はシミュレーションを用いて昨年度にて完了しており、今年度には(1)2011年度に収集した1/fbのデータを用いた解析(2)b-taggingを利用した解析精度の向上を実現した。(1)これまでに構築したシミュレーション上での測定手法は、実際の検出器の運転状況や性能を把握して初めて意味を持つ。研究計画に沿い、ATLAS検出器のミュー粒子検出器性能を、2011年度に収集したデータを用いZボゾンのミュー粒子対への崩壊事象を用いて評価した。そしてその結果をデータ解析に用いているシミュレーションに反映させることで、初めてATLAS実験装置からの物理測定を可能にした。(2)トップクォーク崩壊過程のWボゾンの偏極度を測るためには、各イベントに二つあるトップクォークそれぞれの崩壊過程を正しく再構成することが重要になる。特に、ボトムクォーク由来の2本のジェットを、複数観測されたジェットから選び出す事が重要になる。Initial State Radiationにて放出されるジェットが高いエネルギーを持つことが分かったためジェットの選別手法に、従来のエネルギーの高さだけではなく、B中間子の飛距離を利用したb-ジェットタギングを取り入れることで、精度向上を達成した。測定結果は理論予測F0=0.687,FL=0.311に対して、F0=0.920±0.095(stat.)±0.104(syst.),FL=0.172±0.172(stat.)±0.072(syst.)と無矛盾であった。(F0,FLはそれぞれWボソンの、運動方向に対するスピン0と左巻きの偏極度を表す。)またトップクォーク対の異なる崩壊過程(ttbar->WbWb->jjblnub)からの測定結果と合わせることで、先行研究であるTevatron実験の測定精度を上回る結果を目指しており、結果の公表に向けて、現在グループ内での承認手続き中である。

The LHC - ATLAS be 験 に て, new physical を hold つ に sensitivity and ト ッ プ ク ォ ー ク の seaborne collapse 壊 things like (ttbar - > WbWb - lnublnub) in に お け る W ボ ゾ ン の partial extreme を, early め て reached し た. Measurement technique の establish は シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を with い て yesterday annual に て finished し て お り, our に は (1) 2011 annual に 収 set し た 1 / fb の デ ー タ を with い た parsing (2) b - tagging を using し た analytical precision の を up be presently し た. (1) こ れ ま で に build し た シ ミ ュ レ ー シ ョ ン on で の determination technique は, be interstate の 検 extractor の transport planning condition や performance を grasp し て early め て mean を つ. Research projects に along い, ATLAS 検 extractor の ミ ュ ー particle 検 extractor を performance, 2011 annual に 収 set し た デ ー タ を with い Z ボ ゾ ン の ミ ュ ー particle へ seaborne 壊 things like を with の い て review 価 し た. そ し て そ の results を デ ー タ parsing に with い て い る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に reflect さ せ る こ と で, early め て ATLAS be 験 device か ら の physical measurement を may に し た. (2) ト ッ プ ク ォ ー ク collapse process of 壊 の W ボ ゾ ン の partial extreme を measuring る た め に は, various イ ベ ン ト に two つ あ る ト ッ プ ク ォ ー ク そ れ ぞ れ の collapse 壊 process を is し く reconstitution す る こ と が important に な る. に, ボ ト ム ク ォ ー ク origin の 2 this の ジ ェ ッ ト を, plural 観 さ れ た ジ ェ ッ ト か ら す happened to choose び が important に な る. Initial State Radiation に て release さ れ る ジ ェ ッ ト が high い エ ネ ル ギ ー を hold つ こ と が points か っ た た め ジ ェ ッ ト の seeding technique に, 従 の エ ネ ル ギ ー の high さ だ け で は な く, B middle の を flying distance using し た B - ジ ェ ッ ト タ ギ ン グ を take り れ る こ と で, precision を reach upward し た. Determination results は theory to measure F0 = 0.687, FL = 0.311 に し seaborne て, F0 = 0.920 + / - 0.095 (stat) (price), 0.104 mm FL = 0.172 + / - 0.172 (stat) + / - 0.072 (price) と no contradiction で あ っ た. (F0,FL それぞれ それぞれWボソ <e:1> す す <s:1>, direction of movement に against するスピ <e:1> 0と, left volume of <s:1> <s:1> extreme を table す.) ま た ト ッ プ ク ォ ー ク の seaborne different な る collapse 壊 process (ttbar - > WbWb - > jjblnub) か ら の determination result と わ せ る こ と で, leading research で あ る Tevatron be 験 の を る last time measurement precision results を refers し て お り, results の table に to け て, now グ ル ー プ within で の admitted hand 続 き in で あ る .

项目成果

ATLAS実験におけるttbar→WbWb→lnublnub崩壊事象のWボソン偏極度測定

ATLAS实验中ttbar→WbWb→lnublnub衰变事件的W玻色子偏振测量

• 发表时间: 2012
• 作者: 横田裕輔;纐纈一起;加藤照之;池尻陽子;池尻陽子;池尻陽子;Yoko Ikejiri;池尻陽子;Yoko IKEJIRI;池尻陽子;Yoko Ikejiri;池尻陽子;池尻陽子;兼井麻利;Adachi Takeshi;Hayao Ohno;Hayao Ohno;大野速雄;Hayao Ohno;Hayao Ohno;長谷川慧
• 通讯作者: 長谷川慧

ATLAS実験における トップクォーク崩壊事象中のWボソン偏極度測定

ATLAS 实验中顶夸克衰变事件期间 W 玻色子极化的测量

• 发表时间: 2011
• 作者: 横田裕輔;纐纈一起;加藤照之;池尻陽子;池尻陽子;池尻陽子;Yoko Ikejiri;池尻陽子;Yoko IKEJIRI;池尻陽子;Yoko Ikejiri;池尻陽子;池尻陽子;兼井麻利;Adachi Takeshi;Hayao Ohno;Hayao Ohno;大野速雄;Hayao Ohno;Hayao Ohno;長谷川慧;長谷川慧;長谷川慧
• 通讯作者: 長谷川慧

ATLAS実験におけるトップクォーク崩壊事象中のWボソン偏極度測定

ATLAS 实验中顶夸克衰变事件期间 W 玻色子极化的测量

• 发表时间: 2011
• 作者: 横田裕輔;纐纈一起;加藤照之;池尻陽子;池尻陽子;池尻陽子;Yoko Ikejiri;池尻陽子;Yoko IKEJIRI;池尻陽子;Yoko Ikejiri;池尻陽子;池尻陽子;兼井麻利;Adachi Takeshi;Hayao Ohno;Hayao Ohno;大野速雄;Hayao Ohno;Hayao Ohno;長谷川慧;長谷川慧
• 通讯作者: 長谷川慧