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東京大学素粒子物理国際研究センター

International Center for Elementary Particle Physics, The University of Tokyo
  • 第1部会
  • 共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要


センター長
浅井 祥仁
Asai, Shoji
キーワード
素粒子物理、CERN LHC-ATLAS実験、PSI MEG実験、国際リニアコライダーILC、陽子・陽子衝突、ヒッグス粒子、超対称性理論、統一理論
住所
〒113-0033
東京都文京区本郷7-3-1

素粒子物理国際研究センターは、初代施設長・小柴昌俊博士(2002年ノーベル物理学賞)が1974年に設立した組織で、世界最先端の加速器施設において我が国の素粒子物理研究の中心拠点となり、国際共同実験を主導・実施しています。具体的には、欧州原子核研究機構(CERN)の世界最高エネルギーの陽子・陽子衝突型加速器LHCを用いた国際共同実験ATLASを遂行し、2012年7月のヒッグス粒子発見時には本センターの研究者が大きく貢献しました。現在は、ヒッグス粒子の精密測定や素粒子の標準理論を超える新粒子・新現象の発見を目指しています。一方、世界最高強度のミュー粒子ビームと新しい素粒子測定技術を用いて、大統一理論とニュートリノ質量の謎に挑むMEG実験をスイスのポールシェラー研究所(PSI)で実施しています。更に、世界の次期基幹計画である国際リニアコライダー(ILC)計画を国際協力のもと強力に推し進めています。

平成29年度の研究活動内容及び成果


CERNの陽子・陽子衝突型加速器LHCを用いたATLAS実験では、昨年度に続き世界最高の重心系エネルギー13TeVで陽子・陽子衝突実験を行い、平成29年度は前年度約30%増の46.9fb-1のデータを取得しました。同時に、平成28年度までに取得した36.1fb-1の解析データを用いて、超対称性粒子の探索など様々な新粒子・新現象の探索やヒッグス粒子の精密測定を実施しました。また、本研究拠点にディープラーニング(DL)応用解析研究班を立ち上げ、DLをデータ解析に取り入れる基礎研究を進めました。

LHC加速器は13TeVの実験を平成30年度まで継続し、その後2年間の長期運転停止期間を迎え、この期間に14TeVでの運転準備やルミノシティ(衝突頻度)向上のため、入射加速器のアップグレードを行います。ATLAS実験における新しい検出器の導入等の準備として、センター公募型の共同研究を実施しており、前後方ミューオントリガーシステムの拡張、新規導入されるミューオン検出器に関する研究開発、電磁カロリメータへの新しいトリガーアルゴリズムの導入等を研究課題としました。さらに、2026年頃に稼働を開始する高輝度化LHC計画のための検出器アップグレードの研究開発も並行して進め、技術提案書2通を完成させました。

国際共同実験MEG IIでは、ニュートリノ振動の起源となる新物理と大統一理論によって予言されているミュー粒子崩壊μ→eγを、従来のMEG実験より約10倍高い感度での探索を可能とするため、スイスのポールフェラー研究所(PSI)に置いた素粒子物理学研究拠点の整備を進め、平成29年度は建設したアップグレード検出器のエンジニアリング運転を開始しました。平成30年度始めには検出器の全てが完成し、立ち上げ作業の後、ミューオンビーム試験を実施していきます。

微細な素粒子をとらえる最先端の精密機器、ATLAS検出器(全長44m・直径25m・重さ7,000t)

微細な素粒子をとらえる最先端の精密機器、ATLAS検出器(全長44m・直径25m・重さ7,000t)

光電子増倍管と新型半導体光センサー(新開発)を組み合わせたMEGII実験のガンマ線測定器

光電子増倍管と新型半導体光センサー(新開発)を組み合わせたMEGII実験のガンマ線測定器

社会との連携


素粒子物理国際研究センターでは、素粒子物理の研究者、特に大学院学生を含む若手研究者間の交流を深め将来の素粒子物理研究の発展を図るため、毎年ICEPPシンポジウムを開催しています。加速器・測定器技術なども包含した実験と理論の最新の題材を、招待講師をはじめとする様々な分野の先生と最前線で研究している大学院学生が徹底的に議論できるシンポジウムとなっています。

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