ZEUS

世界最高エネルギーの電子・陽子衝突実験で、陽子の内部構造やクォーク・グルーオンの振舞いを研究しています。

概要

ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）には、世界で初めての電子・陽子衝突型加速器（HERA）が建設されました。 275億電子ボルト（27.5 GeV）のエネルギーの電子または陽電子と9200億電子ボルト（920 GeV）のエネルギーの電子または陽電子と920 GeVの陽子を正面衝突させます。

KEKの素粒子原子核研究所を中心とする日本グループは、国際共同実験ZEUSグループの中核として重要な役割を果たしました。 測定器建設においては、カロリメータ、トリガー、シリコン検出器などを担当しました。 1992年から実験が始まり2007年に運転が終了しました。

ZEUS実験は、電子をプローブとして陽子の内部を探る、いわは巨大な電子顕微鏡実験です。 実験では、陽子の大きさの1000分の1程度までの構造を探り、陽子を構成しているクォークやグルーオンの分布を詳しく測定して、その振る舞いが量子色力学（QCD）でよく記述できることを示しました。 一方、レプトンとクォークの間の相互作用を精密に調べることにより、新相互作用、新粒子の探索も進めましたが、このエネルギー領域では、「標準理論」を超える物理の兆候は見られませんでした。 しかし、ZEUS実験で得られた陽子内部のクォークの分布などの結果は、LHCなどより高いエネルギーでの衝突実験のための重要な基礎データになっています。

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