ヒッグス粒子自己結合定数測定のための測定器及びジェットエネルギー測定法の開発

希格斯玻色子自耦合常数测量的测量仪器及射流能量测量方法的研制

基本信息

批准号：
14046205
负责人：
山下了
金额：
$ 4.48万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

平成15年度は、前年度の研究を発展させ、リニアコライダーにおけるヒッグス粒子自己結合定数の測定にむけ、以下の研究を行った。1.multi-Higgs production過程のシミュレーションデータの生成KEKの南建屋グループの開発した自動計算プログラムGRACEを用い、自己結合定数測定で用いるシミュレーションデータの生成に成功した。バックグラウンド及びシグナル過程、特にニュートリノと2つのヒッグス粒子が同時に生成される過程をこれと量子力学的に干渉し合う過程を含めて実際に模擬事象を生成した。この研究は山下が提案し、KEKの岡田、宮本、栗原、安井各氏らとの共同研究で行った。12月のインドでの国際会議で山下が発表し、この事象データを用いて国際的に研究を始める事になった。2.自己結合定数を測定するためのカロリメータの構造に対する制限の研究自己結合測定で重要なカロリメターは測定器において最も重い検出器となる。地下の大空洞に設置されるため、空洞の強度からくる制限を見積もった。結果、当初計画していた40mを超える幅の空洞は強度的に不安定になる可能性があらたに判明し、30m程度に縮小すべきであるという重要な知見を得た。3.ジェットのエネルギー測定精度に関する研究シミュレーションデータを用いた研究により、自己結合定数を測定するために最重要なジェットエネルギーの測定精度はカロリメターの性能だけでなくジェットをいかに分離するかの手法に大きく依存することがわかった。ヒッグス粒子同定に用いられるbクォーク同定にも大きく寄与するため、今後の研究の方向としてジェットの分離を解決する必要がある。以上の結果は国内の研究会及び国際会議で発表し、国際的な研究の指針に取り入れられている。

2003财年，我们在前一年的研究基础上进行了扩展，针对直线对撞机中希格斯玻色子自耦合常数的测量进行了以下研究。 1. 生成多希格斯玻色子生产过程的模拟数据利用 KEK 南天屋集团开发的自动计算程序 GRACE，我们成功生成了用于测量自耦合常数的模拟数据。我们实际上通过包含背景和信号过程来生成模拟事件，特别是同时生成中微子和两个希格斯粒子的过程，以及它们量子力学相互作用的过程。这项研究由 Yamashita 提出，并与 KEK 的 Okada、Miyamoto、Kurihara 和 Yasui 合作进行。山下于 12 月在印度举行的国际会议上发表了演讲，并决定国际研究将开始使用该事件数据。 2.测量自耦合常数的热量计结构限制研究热量计是测量仪器中最重的探测器，在自耦合测量中发挥着重要作用。由于它将安装在一个大型地下空腔中，我们估计了由于空腔强度而造成的限制。结果发现，原计划超过40m的空腔宽度可能会变得不稳定，并得到了一个重要发现，应将其减小到30m左右。 3.射流能量测量精度研究利用仿真数据进行的研究表明，对于测量自耦合常数最重要的射流能量测量精度不仅取决于热量计的性能，还取决于射流的工作方式我发现这取决于。由于这将极大有助于希格斯玻色子识别中使用的b夸克的识别，因此有必要将解决喷流分离作为未来研究的方向。上述成果在国内研究组和国际会议上发表，并被纳入国际研究指南。