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[[ExperimentalParticlePhysics]]
*はじめに [#zf885521]
このページを見ている方なら、CERN,LHC,ATLAS実験,ヒッグス粒子といった言葉を聞いたことがあるのではないでしょうか。
&br;このページではこれらのキーワードの簡単な解説・ATLAS実験の紹介と九大ATLAS実験グループの研究内容等について紹介します。
　このページを見ている方なら、CERN,LHC,ATLAS実験,ヒッグス粒子といった言葉を聞いたことがあるのではないでしょうか。
&br;　このページではこれらのキーワードの簡単な解説・ATLAS実験の紹介と九大ATLAS実験グループの研究内容等について紹介します。
*ATLAS実験 [#zf885521]
ATLAS実験は欧州原子核研究機構(通称CERN)と呼ばれるヨーロッパの研究機関で行われている実験です。そこでは大型ハドロン衝突型加速器(通称LHC:Large Hadron Collider)と呼ばれる加速器を用いて実験を行います。LHCはスイス、ジュネーブにあり、周長27kmもある世界最大の円形加速器です。ATLAS実験では、この加速器で陽子を加速し、衝突させ、そこから出てくる粒子を見ることによって、これまで分かっている物理の精密測定や未知の物理の探索を行います。
*Operation [#zf885521]
*Analysis [#zf885521]
九大グループでは主に2つの物理解析を行っています。1つはヒッグス粒子探索、もう1つは超対称性粒子の探索です。
　ATLAS実験は欧州原子核研究機構(通称CERN)と呼ばれるヨーロッパの研究機関で行われている実験です。そこでは大型ハドロン衝突型加速器(通称LHC:Large Hadron Collider)と呼ばれる加速器を用いて実験を行います。LHCはスイス、ジュネーブにあり、周長27kmもある世界最大の円形加速器です。ATLAS実験では、この加速器で陽子を加速し、衝突させ、そこから出てくる粒子ATLAS検出器を用いて見ることによって、これまで分かっている物理の精密測定や未知の物理の探索を行います。
&br;　ATLAS検出器は先ほど述べたように、LHCで加速された加速された陽子が衝突し、出てくる粒子を見るための検出器です。この検出器は高さ25m、長さ44m、重さ7000tという巨大な検出器でありながら、非常に高精度・高分解能な検出器でもあります。検出器の内側から大きく、内部飛跡検出器、電磁カロリーメータ、ハドロンカロリーメータ、ミューオン検出器という構造になっています。これらの検出器を駆使して、粒子の飛跡やエネルギーを測定し、どのような粒子が出てきたかを同定します。
&br;　九大グループでは本実験において主に4つの活動をスタッフ、学生が協力して行っています。
*Detector Operation [#zf885521]
　九大グループでは内部飛跡検出器の中でも、シリコンマイクロストリップ飛跡検出器(通称SCT:Semi-Conductor Tracker)と呼ばれる検出器の運転・維持・較正を行っています。SCTでは陽子陽子衝突から生成された荷電粒子の飛跡を検出し、その運動量を測定する、ATLAS検出器の中でも重要な検出器の1つです。
*Data Preparation [#zf885521]
　検出器の様々な情報をデータベースで管理し、データの取得や処理の際に用いるためのデータの準備を行います。検出器の位置、ケーブルのつなぎ方、較正、ノイズや磁場など様々な所で使われます。
*Physics [#zf885521]
　九大グループでは主に2つの物理解析を行っています。1つはヒッグス粒子探索、もう1つは超対称性粒子の探索です。
&br;◯ヒッグス粒子探索
&br;ヒッグス粒子が2つのZ粒子に崩壊するような過程の探索を行っています。特に系統誤差の評価に貢献しています。
&br;　ヒッグス粒子が2つのZ粒子に崩壊するような過程の探索を行っています。特に系統誤差の評価に貢献しています。
&br;◯超対称性粒子探索
&br;超対称性粒子の探索は素粒子分野の重要な課題の1つとなっています。超対称性粒子は、基本的な力(重力、電磁気力、強い力、弱い力)と統一する大統一理論の有力な候補です。本グループでは長寿命の超対称性粒子の探索を行っています。
&br;　超対称性粒子の探索は素粒子分野の重要な課題の1つとなっています。超対称性粒子は基本的な力(重力、電磁気力、強い力、弱い力)を統一する数多くの候補となる理論でその存在が予言されていす。本グループでは、長寿命の超対称性粒子の探索を行っています。
*Upgrade [#zf885521]
　ATLAS検出器は、数回の検出器のアップグレードが予定されています。九大グループは2024年頃のアップグレードで内部飛跡検出器のアップグレードに焦点を当て、そのための新しいシリコン半導体検出器の開発を行っています。これは実際に本研究室の所有する装置を用いて、読み出しチップの検査やモジュールの開発検査などを行っていきます。また、シミュレーションによる研究も行い、検出器の配置を決定するといった研究も行っています。