粒子物理実験の重要サブシステムを稼働(Scientists commission crucial subsystem in pioneering particle physics experiment)

2026-04-07 アルゴンヌ国立研究所(ANL)

アルゴンヌ国立研究所の研究者らは、フェルミ国立加速器研究所で進む粒子物理実験「Mu2e」において、重要サブシステムである宇宙線除去検出器(CRV)を稼働させた。Mu2eはミュー粒子が電子へ直接変換される極めて稀な現象の観測を目指し、成功すれば標準模型を超える新物理の証拠となる。CRVは宇宙線ミューオンによる背景ノイズを検出・除去し、誤検出を防ぐ装置で、装置全体を覆う構造と高感度センサーにより99.99%の除去性能を実現する。これにより実験精度が大幅に向上し、2027年開始予定の本格観測に向けた重要な技術的節目となった。

粒子物理実験の重要サブシステムを稼働(Scientists commission crucial subsystem in pioneering particle physics experiment)
The research team with the fully installed CRV detector in the Mu2e building at Fermilab. The researchers from left to right are Yuri Oksuzian (Argonne), Ralf Ehrlich (University of Virginia), Sam Grant (Argonne) and Simon Corrodi (Argonne). (Image by Argonne National Laboratory.)

<関連情報>

Mu2e宇宙線ベトー検出器の性能評価 Performance studies of the Mu2e cosmic ray veto detector

Simon Corrodi, Mackenzie Devilbiss, E. Craig Dukes, Ralf Ehrlich, R. Craig Group, Tyler Horoho, Yuri Oksuzian, Paul Rubinov, Matthew Solt, Yongyi Wu
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment  Available online: 14 October 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.nima.2025.171083

Abstract

The cosmic ray veto (CRV) detector of the Mu2e experiment consists of four layers of plastic scintillation counters that surround the detector solenoid. These counters are embedded with wavelength-shifting fibers and are read out by silicon photomultipliers (SiPMs). The performance of a subset of the CRV counters was studied in a cosmic-ray test stand. Using data taken over a two-year period, we report the single-layer muon detection efficiency and the rate at which the light yield degrades due to the aging of the plastic scintillation counters.

1701物理及び化学
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