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고에너지 물리 연구실 (High Energy Physics)

연구개요

본 고에너지 물리 연구실은 크게 고에너지 물리학 Belle 실험과 입자천체 물리학 Telescope Array(TA) 실험의 국제 공동 연구를 수행하고 있다. 일본 고에너지 가속기 연구소 (KEK)에서 이루어지는 Belle 실험에서는 전자-양전자 충돌로 인해 생성된 B중간자의 약한 붕괴과정에서 CP 비대칭성을 찾고, 낮은 확률로 붕괴되는 입자현상을 측정함으로써 입자 물리학의 포준 모형을 넘어선 새로운 물리현상을 이해하고자 한다. 업그레이드된 Belle II 실험에서 높은 빔 휘도로 인해 검출기에서 중요한 역할을 담당하는 칼로리미터 트리거 시스템 구축이 되고 있으며, 하드웨어, 시뮬레이션, 실시간 모니터링 시스템개발, 데이터 분석이 이루어지고 있다. TA 실험은 극한적 초고에너지 우주선 연구를 위한 실험이며, 미국 유타 주 사막에 3개의 형광망원경(FD) 관측소와 500 여개의 지표 하전 입자 검출기, 총 700 km2 관측영역을 가지고 초고에너지 우주선의 에너지 분포, 성분, 우주 분포 등을 연구하고 있다. FD 데이터 분석연구와 ELS(Electron light source)라 불리는 FD 보정을 위해서 전자 선형가속기 운용 및 분석이 이루어지고 있다.

The “High Energy Physics” laboratory performs the international collaboration researches of both the Belle experiment for high energy physics and the Telescope Array experiment for astroparticle physics. The Belle is for the search for the CP violation in the weak decay process of B meson produced from the collision e+e- in the Belle experiment which is performed at the High Energy Accelerator Organization (KEK) in Japan. We also measure the rare decays from the B meson in order to understand new physics beyond the standard model. For the upgraded Belle II experiment, the calorimeter trigger system has an important role in the detector due to the high luminosity of e+e- beams and is being constructed with studies such as hardwares, simulations, online monitoring systems, and data analyses. The Telescope Array experiment at the Utah desert in the US is for the study of the ultra-high-energy cosmic-ray (UHECR), and studies the energy spectrum, composition and arrival direction of the UHECRs with three fluorescence detector (FD) stations and approximately 500 surface detectors, e.g., observation coverage of 700km2 in total. We operate the electron linear accelerator and analyze the FD data by using the Electron Light Source (ELS) for the calibration of FD energy measurement.

연구분야
  • Belle 실험 (Belle experiment)
    • - 입자 붕괴 현상의 데이터 분석 (Data Analysis of particle decays)
    • - 칼로리미터 트리거 시스템 (Calorimeter Trigger system)
  • Telescope Array 실험 (Telescope Array)
    • - Inverse 몬테칼로 방법을 이용한 FD 데이터 분석 (FD data analysis using the inverse Monte-Carlo method)
    • - 망원경 보정을 위한 ELS를 운용 및 데이터분석 (ELS run and its analysis for the telescope correction)

연구분야

대표적 연구성과
  • Physical Review Letters 112, 211601 (2014)
  • Astrophysical Journal Letters 790, L21 (2014)
  • Nuclear Instruments and Methods A768, 96-103 (2014)
  • Physical Review D 88, 071103(R) (2013)
  • Physical Review Letters 108, 122001 (2012)
  • IEEE Transactions on Nuclear Science 58, 1807 (2011)
  • Nature 452, 332 (2008)
  • About 200 papers published in SCI journals

-- Youngmoon Goh - 2015-11-18

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Topic revision: r1 - 2015-11-18 - YoungmoonGoh
 
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