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研究内容

ATLAS実験

ヨーロッパのCERN研究所では,周長27kmの世界最高エネルギー(4TeV×4TeV)陽子衝突型加速器「LHC(Large Hadron Collider)」が稼働し,2012年度にヒッグス粒子を発見した.さらに,エネルギーを上げ(7TeV×7TeV),ビーム強度も増強して,人類未踏の最高エネルギーから10-19mの素粒子現象を探索することでヒッグス粒子の測定を通じた質量の起源解明,超対称性や余剰次元など標準理論を超える新粒子の検出を目指している.

  • LHC-ATLAS実験で捉えたヒッグス崩壊事象候補(H→ZZ→μμ)の様子
    (提供:CERN ATLASグループ).

N研はLHC実験のひとつである「ATLAS(アトラス)実験」に参入している.最先端の技術を駆使し最先端の物理研究を学生および教員らが一丸となって日夜研究に専念している.

LHC-ATLAS実験のミューオントリガー改良に向けた回路試験の様子

検出器開発において、直径22m長さ43mの巨大円筒形検出器群のひとつであるミューオン測定器の建設やそのトリガーシステムの構築を精力的に進めてきた.さらに、高性能ソフトウェアトリガーの技術開発を主導してきた。
物理解析において、超対称性粒子の探索,余剰次元の探索,ミューオン対に崩壊するヒッグス粒子の結合定数の測定,トップクォーク対生成の精密測定などの研究分野で世界をリードしている.

さらに、LHC実験では,2024-2026年に加速器・検出器の大改良を行う計画である.N研ではATLAS実験のミューオントリガー用回路開発や最新のソフトウェアを推進している.毎秒3テラバイトの高速データ通信やLHCの高放射線環境下で動作する回路の構築などでATLAS実験グループを先導している.
今後10年,20年と継続的にインパクトのある物理成果を創出することにより、エネルギーフロンティアの方面から素粒子物理学の発展に貢献していく.

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