ExperimentalParticlePhysics

ILC(International Linear Collider) †

International Linear Collider International Large Detector
国際リニアコライダー（ILC）とは全長31km（〜最大50km）の電子・陽電子衝突型線形加速器であり、日本への建設実現のために世界中で研究が進められています。近年のLHCにおけるヒッグス粒子の発見は2013年ノーベル賞受賞のきっかけとなりました。ILCはこのヒッグス粒子の精査や超対称粒子の探索などを通して、質量の起源、力の統一、宇宙創世の謎を突き止めることを目的としています。ILCでは興味のある反応の終状態にジェット（多数のハドロンの集合）を多数含むため、検出器には高いジェットエネルギー分解能が必要とされます。そのために、Particle Flow Algorithm(PFA)という、ジェット中の粒子を個別に識別可能な事象再構成手法が用いられます。このPFAの性能を向上させるためには細分化された検出器が必要不可欠であり、当研究室ではILD（ILCにおける測定器の１つ）の電磁カロリメータに関する研究をソフトウェアとハードウェアの両面から行っています。

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九大での活動 †

ILDの電磁カロリメータには、PFAからの要求を満たす候補として、ピクセル型シリコン半導体検出器を使った検出器(SiECAL)とプラスチックシンチレータと半導体光センサーMPPCを用いた検出器(ScECAL)の2つが提案されています。当研究室では、そのうちの1つであるSiECALで使われるピクセル型シリコン半導体に関する研究を行っています。また、PFAの性能を維持しつつコストを削減できるように、シリコンとシンチレーターの2種類両方を用いたハイブリッド型電磁カロリメータも提案しており、それを実現するためのシミュレーションでの構造研究や読み出しシステムの開発研究を進めています。その他にも、ILCで起こると考えられている物理現象を理解するための物理シミュレーション研究も行っています。

  • 検出器構造の最適化
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    ハイブリット型電磁カロリメータを実現させるために、シリコンとシンチレータをどのような構造にすれば最適のパフォーマンスを出すことができるのかをシミュレーションによって研究しています。ILC の検出器に課せられる重要なパラメータ
  • 物理シミュレーション
    また、ILCで起こるとされている物理現象
  • シリコンパッドを用いた電磁カロリメータの研究
  • 読み出しシステムの開発
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CALICE国際共同研究 †

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CALICE (Calorimetry for Linear Collider Experiments)国際共同研究は、ILC実験でPFAに最適化されたカロリメータを実現するため、様々なテクノロジーに基づいた開発研究を行っています。日本のグループは、細分割されたシンチレータと半導体光センサーMPPCを用いた電磁カロリメータ (ScECAL) の開発研究を行ってきました。これからは、細分割されたシリコンパッドを用いた電磁カロリメータ(SiECAL) の開発研究も行っていきます。

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Meetings/Workshops †