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。

在这项研究中，我们使用LHC-ATLAS实验的数据，该实验是具有14万亿电螺栓的质子和质子，探索带有顶部夸克的希格斯颗粒的加工过程。在本研究问题中，具有顶级夸克 - 凡蒂代信号，评估探测器的顶级夸克的识别能力以及高能质子和质子碰撞中顶级夸克对的生产概率的概率是必不可少的。使用在2010财年收集的实验数据（整体发光35/Pb，7万亿个碰撞能量），对顶部夸克的最重要的是最重要的作为一个问题，做到了这一点。这是LHC-ATLAS实验开始的第一年，（1）除了（1），（2）调整实际检测器，（3）对实际检测设备的性能进行了有机评估重要的是加入和促进。去年的继续研究，（1）调整圣粒颗粒触发系统以实现设计目标的触发效率，测量MU颗粒的检测效率，而不是收集的数据，并准确地证明了它已复制。我们以1％或更少的速度，（3）基于结果，我们处理了模拟和实验数据互补，以测量最高的夸克产生的横截面区域。特别是，我们专注于包含几乎没有背景事件的两个Lepton信号（电子或MU颗粒）的模式，促进数据分析，并以18％的精度测量了生成的分段区域。在这项研究中，使用实验数据以很高的精度评估了LHC-ATLAS实验中顶级夸克的生产和鉴定能力。此外，在7万亿电螺栓的质子和质子碰撞中，产生的杂物的横截面面积表明，基本粒子标准模型给出的预言值以及实验和理论误差中的不一致。

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