Exploring neutrinos at the TeV-energy frontier with FASER

与 FASER 一起探索 TeV 能量前沿的中微子

基本信息

批准号：
20H01919
负责人：
音野瑛俊
金额：
$ 11.56万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H01919/
关键词：
ニュートリノ FASER シリコン検出器 LHC 衝突点前方高エネルギーニュートリノ

项目摘要

FASER実験はLHCのビーム衝突点の480m前方にFASER検出器を設置し、未知粒子の探索と高エネルギーニュートリノの測定を目指している。本研究では未知粒子探索のための検出器（飛跡検出器、ダイポール磁石、シンチレーター、カロリメータ）と高エネルギーニュートリノ測定のための検出器（タングステン板とエマルションフィルム、シンチレーター）の間に新たにインターフェース検出器を追加することで、全ての検出器を統合した物理解析を可能とする。2021年度はインターフェース検出器の組み上げ作業と地上での試運転を完了し、2021年11月に地下の実験区域に設置した。未知粒子探索のための検出器との統合運転を進め、地上での試験と変わらない性能を確認した。これらの結果をまとめたFASER検出器の論文を執筆し投稿している。LHCの第3期運転（2022-2025）における24時間体制での運用に向けたデータ取得システムや検出器制御システムの準備を進めた。2022年7月、LHCは13.6TeVの重心系エネルギーでのビーム衝突を開始し、インターフェース検出器を含む全てのFASER実験の検出器はデータ取得を開始した。LHCのビーム衝突で生成するミューオンを用いてインターフェース検出器の性能を評価し、タイミングや印加電圧に対する依存性を調べ、データ取得や検出器制御のためのすべての設定パラメータを確定した。そしてインターフェース検出器を含めたミュオンの飛跡の再構成を実現した。

FASER实验旨在通过将FASER探测器安装在LHC束流碰撞点前方480米处，寻找未知粒子并测量高能中微子。在这项研究中，我们在用于未知粒子搜索的探测器（径迹探测器、偶极磁体、闪烁体、热量计）和用于高能中微子测量的探测器（钨板、乳胶膜、闪烁体）之间开发了一种新的界面探测器，通过添加、物理分析。集成所有探测器成为可能。 2021财年，界面探测器在地面组装并测试，并于2021年11月安装在地下实验区。我们与寻找未知粒子的探测器进行了集成操作，并确认其性能与地面测试相同。我已经撰写并提交了一篇关于 FASER 探测器的论文，总结了这些结果。大型强子对撞机第三期运行（2022-2025年）期间，做好了24小时运行的数据采集系统和探测器控制系统的准备工作。 2022 年 7 月，LHC 开始以 13.6 TeV 的质心能量对光束进行碰撞，所有 FASER 实验探测器（包括界面探测器）开始采集数据。我们使用 LHC 光束碰撞产生的 μ 子评估了界面探测器的性能，研究了其对时间和施加电压的依赖性，并确定了数据采集和探测器控制的所有配置参数。然后，我们实现了包括界面探测器在内的μ子轨道的重建。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

FASER実験：LHC-Run3に向けた最新状況と将来計画

FASER实验：LHC-Run3的最新状况和未来计划

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
音野瑛俊;有賀昭貴;有賀智子;稲田知大;中野敏行;六條宏紀;佐藤修;田窪洋介;他 FASER Collaboration
通讯作者：
他 FASER Collaboration

The trigger and data acquisition system of the FASER experiment

DOI：
10.1088/1748-0221/16/12/p12028
发表时间：
2021-10
期刊：
Journal of Instrumentation
影响因子：
1.3
作者：
Faser Collaboration Henso Abreu;C. Antel;A. Ariga;T. Ariga;F. Bernlochner;T. Boeckh;J. Boyd;L. Brenner;F. Cadoux;D. Casper;Charlotte Cavanagh;Xin Chen;Elisa Ruiz Cholis;A. Coccaro;S. Débieux;S. Dmitrievsky;M. D'Onofrio;C. Dozen;Y. Favre;Deion Fellers;Jonathan L. Feng;D. Ferrere;E. Gamberini;E. Galantay;S. Gibson;S. Gonzalez-Sevilla;Y. Gornushkin;C. Gwilliam;S. Hsu;Zhe Hu;G. Iacobucci;T. Inada;S. Jakobsen;E. Johnson;E. Kajomovitz;F. Kling;Umit Kose;S. Kuehn;H. Lefebvre;L. Levinson;K. Li;Jinfeng Liu;C. Magliocca;Elham Amin Mansour;J. Mcfayden;M. Milanesio;S. Meehan;D. Mladenov;T. Moretti;M. Munker;M. Nakamura;T. Nakano;M. Nessi;F. Neuhaus;L. Nevay;H. Otono;C. Pandini;H. Pang;L. Paolozzi;B. Petersen;F. Pietropaolo;M. Prim;M. Queitsch-Maitland;F. Resnati;C. Rizzi;H. Rokujo;Jakob Salfeld-Nebgen;O. Sato;P. Scampoli;K. Schmieden;M. Schott;A. Sfyrla;S. Shively;R. Sipos;John Spencer;Y. Takubo;Noshin Tarannum;O. Theiner;E. Torrence;S. Tufanli;S. Vasina;B. Vormwald;Di Wang
通讯作者：
Faser Collaboration Henso Abreu;C. Antel;A. Ariga;T. Ariga;F. Bernlochner;T. Boeckh;J. Boyd;L. Brenner;F. Cadoux;D. Casper;Charlotte Cavanagh;Xin Chen;Elisa Ruiz Cholis;A. Coccaro;S. Débieux;S. Dmitrievsky;M. D'Onofrio;C. Dozen;Y. Favre;Deion Fellers;Jonathan L. Feng;D. Ferrere;E. Gamberini;E. Galantay;S. Gibson;S. Gonzalez-Sevilla;Y. Gornushkin;C. Gwilliam;S. Hsu;Zhe Hu;G. Iacobucci;T. Inada;S. Jakobsen;E. Johnson;E. Kajomovitz;F. Kling;Umit Kose;S. Kuehn;H. Lefebvre;L. Levinson;K. Li;Jinfeng Liu;C. Magliocca;Elham Amin Mansour;J. Mcfayden;M. Milanesio;S. Meehan;D. Mladenov;T. Moretti;M. Munker;M. Nakamura;T. Nakano;M. Nessi;F. Neuhaus;L. Nevay;H. Otono;C. Pandini;H. Pang;L. Paolozzi;B. Petersen;F. Pietropaolo;M. Prim;M. Queitsch-Maitland;F. Resnati;C. Rizzi;H. Rokujo;Jakob Salfeld-Nebgen;O. Sato;P. Scampoli;K. Schmieden;M. Schott;A. Sfyrla;S. Shively;R. Sipos;John Spencer;Y. Takubo;Noshin Tarannum;O. Theiner;E. Torrence;S. Tufanli;S. Vasina;B. Vormwald;Di Wang

FASER: Forward Search Experiment at the LHC

FASER：大型强子对撞机的前向搜索实验