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OPERA検出器による宇宙線イベントの解析

Research Project

Project/Area Number 15J11171
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

白石 卓也  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsニュートリノ / OPERA実験 / 原子核乾板
Outline of Annual Research Achievements

OPERA実験は、史上最大の原子核乾板検出器ECCを用いることで加速器でのニュートリノ振動(νμ→ντ)の直接検出を目的とした実験であり、これまでに、極めてバックグランドの少ない5例のντ反応を検出し、5.1σの有意性をもってνμ→ντ振動の証拠をつかんだ。また、振動パラメータであるΔm232については直接検出における初めてのデータを示し、これまでの間接観測におけるパラメータと無矛盾であることが分かった。これらの結果は、スーパーカミオカンデの大気ニュートリノ観測から始まったニュートリノ振動の確実的な証拠として貢献した。
また現在、νμ→νe振動の直接検出や、νμ→ντ振動において唯一見つかっていないτ→e崩壊モードの探索のための解析を行っている。これまでに、ECCのビーム下流側に設置されているCSと呼ばれる検出器での電磁シャワー情報をトリガーにしたνe反応解析を行ってきた。OPERA実験はνμ→νe振動解析のために設計されておらず、元々のニュートリノビームに含まれているνeが支配的であるが、低エネルギーの方で振動後のνeや振動後のντ由来のτ→eの信号が増えている。このCS電磁シャワートリガー解析は、ビーム下流側のECCでνe反応が起こればCS上で電磁シャワーが観測される確率が高いが、ビーム上流側で起こればほぼECC内で電磁シャワーが収束するためトリガーにかからないことがあり、重要な低エネルギーのνe反応解析において特に問題となっていた。現在は、2014年から投入された新しい原子核乾板読取装置HTSのパラメータチューニングが確立してきており、ECC内部のフルボリューム解析が行えるようになってきたため、低エネルギー領域のνe反応の統計を倍増させることができると期待される。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (12 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Int'l Joint Research] INFN (Gran Sasso)/Napoli University/Bologna University(イタリア)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] JINR Dubna/Moscow State University/LPI RAS(ロシア連邦)

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      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] LAPP/IPHC(フランス)

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      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] University of Bern(スイス)

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      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Hamburg University(ドイツ)

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      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research]

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  • [Int'l Joint Research] University of Bern(スイス)

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  • [Int'l Joint Research] Hamburg University(ドイツ)

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      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research]

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      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] First neutrino event detection with nuclear emulsion at J-PARC neutrino beamline2017

    • Author(s)
      T. Fukuda et al.
    • Journal Title

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      Volume: -

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The OPERA experiment2015

    • Author(s)
      T. Shiraishi, et al.
    • Journal Title

      Nucl. Part. Phys. Proc.

      Volume: 10 Pages: 87-93

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysbps.2015.10.087

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Limits on muon-neutrino to tau-neutrino oscillations induced by a sterile neutrino state obtained by OPERA at the CNGS beam2015

    • Author(s)
      T. Shiraishi, et al.
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 06 Issue: 6 Pages: 069-069

    • DOI

      10.1007/jhep06(2015)069

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Discovery of τ Neutrino Appearance in the CNGS Neutrino Beam with the OPERA Experiment2015

    • Author(s)
      T. Shiraishi, et al.
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 115 Issue: 12 Pages: 121802-121802

    • DOI

      10.1103/physrevlett.115.121802

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ダークマターアクシオン探索に向けた超伝導体接合の開発2016

    • Author(s)
      白石 卓也
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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