ミュー粒子稀崩壊探索によるレプトンフレーバー混合の検証

通过μ子稀有衰变搜索验证轻子风味混合

• 批准号: 08J10813
• 负责人: 西村 康宏
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10813/
• 关键词: 国際研究者交流; スイス:イタリア:ロシア:アメリカ; 素粒子; レプトン; ミューオン; キセノン; カロリメータ; 加速器

本研究では、素粒子として知られるレプトンの1つ、正荷ミュー粒子からより質量の軽い陽電子とガンマ線の2つに崩壊する事象の検証を目的としている。レプトン数が前後で保存されないこのような事象は、ニュートリノでは見つかっているが、荷電を持つミュー粒子等のレプトンでは未だに見つかっていない。しかし、現在提唱されている様々な素粒子の新しい理論モデルが、この崩壊を発見可能な範囲にも予測しているため、これまでの実験より2桁多い10兆個のミュー粒子の中からこの崩壊が起きるかどうかを長期に亘って測定する。このためのガンマ線検出器として、1000L、3トン規模の液体キセノンを使った検出器を薪たに開発した。2009年では前年に比べて液体キセノン純度が純化により大幅に上がり、発光量の大幅な向上が確認できた。また、検出器からの信号波形取得のための回路を大幅に改良した。2009年後半にはパイオン崩壊を用いた液体キセノン検出器の較正測定を行い、2009年における検出器のエネルギー・位置・時間性能を評価し、2か月に亘るミュー粒子崩壊測定を行った。また、2008年に取得したデータを解析して、目的の事象(μ→eγ)の分岐比上限を2.8×10^<-11>(90%C.L.)と導出した。初期に取得した少量のデータを用いたためこれまでより良い結果は得られていないが、今後数年続けて測定する事で目的とする最終的な結果を得る予定となっている。

这项研究旨在验证一个事件，即被称为基本颗粒的液体之一阳性粒子颗粒衰减两个较轻的质量正音调和伽玛射线。在中微子中发现并在中微子中发现并未发现Lepton计数的事件，但尚未在诸如带电的MUON颗粒之类的卵子中发现。但是，当前提出的各种基本颗粒的新理论模型也预测了可以发现这种衰减的程度，因此在很长一段时间内，我们将衡量该衰减是否会发生在10万亿个哑粒颗粒中，这是比以前的实验多两个数量级。作为此目的的伽马射线检测器，我们使用1,000升3吨液体氙气开发了一个检测器。在2009年，与上一年相比，由于纯化而显着提高了液体氙气的纯度，并确认了光发射的量显着提高。此外，从检测器中获取信号波形的电路得到了极大的改进。在2009年下半年，进行了使用PION衰减的液体氙气检测器的校准测量，并评估了2009年检测器的能量，位置和时间性能，并在两个月内测量了Muon衰减。此外，分析了2008年获得的数据，并将目标事件的分支比率（μ→Eγ）得出为2.8×10^<-11>（90％C.L.）。尽管我们没有在早期阶段获得少量数据时取得更好的结果，但我们计划通过在未来几年内测量它们来获得我们针对的结果。