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A study of the origin of neutrino mass with a highly intense pulsed muon beam

Research Project

Project/Area Number 18H03704
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

久野 良孝  大阪大学, 理学研究科, 教授 (30170020)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 朗  大阪大学, 理学研究科, 助教 (40362610)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2019-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥44,330,000 (Direct Cost: ¥34,100,000、Indirect Cost: ¥10,230,000)
Fiscal Year 2018: ¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Keywordsミューオン / レプトン数非保存 / 荷電レプトンフレーバー / マヨラナニュートリノ質量 / ニュートリノ / マヨラナ質量 / 陽電子 / ペアスペクトロメータ
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、ミューオン原子中で負ミューオンが陽電子に転換する過程を、現在の上限値を大きく上回る実験精度で探索することである。これはレプトン数非保存でかつ荷電レプトンフレーバー非保存の物理過程である。標準理論の枠組みでは起きない。ここで、レプトン数非保存は、マヨラナ・ニュートリノ質量と関連してニュートリノ質量起源を解き明かすのに重要であると考えられている。多くのニュートリノ質量起源を予言する新物理の理論モデルはこの過程が観測可能なレベルで起きると予言しており、標準理論を超える新しい物理現象を発見するために最重要なプロセスと考えられている。この研究は、大強度陽子加速器施設の大強度パルスミューオンビームとJ-PARC のCOMET Phase-I (J-PARC E21)の実験装置を用いて遂行する。本研究ではこの稀過程探索の実験感度を向上するように実験を計画し推進することを目的とする。本研究を遂行するために、3つの事業を提案した。それらは、1. ミューオン静止標的の選択と最適化、2. バックグラウンドとなる輻射ミューオン捕獲(RMC=radiative muon capture)のガンマ線の測定とRMC起因のバックグランドの評価、3. 陽電子測定のための円筒型ドリフトチェンバーのトリガーカウンターの製作、である。このうち、1. については、負ミューオンから陽電子に転換する過程の物理バックグラウンドを評価した。これは、昨年Phys.Lett.に投稿した論文をベースに検討し、いくつかの候補をリストすることができた。2. については、ガンマ線を測定するペアスペクトリメータの概念設計を行った。3.については、設計を検討した。
本科研費は他の科研費(基盤S)の交付内定があり、本研究課題が重複制限の対象となり廃止となった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2018 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] ドレスデン工科大学(ドイツ)

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  • [Int'l Joint Research] ソルボンヌ大学/LPC Clermont Ferrand/LPC CAEN(フランス)

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  • [Int'l Joint Research] 中国高能研究所/南京大学/中山大学(中国)

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  • [Int'l Joint Research] Imperial College London(英国)

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  • [Int'l Joint Research] JINR/BINP(ロシア連邦)

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  • [Int'l Joint Research]

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  • [Journal Article] Atmospheric neutrino oscillation analysis with external constraints in Super-Kamiokande I-IV2018

    • Author(s)
      Super-Kamiokande Collaboration
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 97 Issue: 7 Pages: 072001-072001

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.072001

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Search for Boosted Dark Matter Interacting with Electrons in Super-Kamiokande2018

    • Author(s)
      Abe K.、Kuno Y. Super-Kamiokande Collaboration
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 120 Issue: 22 Pages: 221301-221301

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.221301

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Improved analysis for μ-e-->e-e- in muonic atoms by photonic interaction2018

    • Author(s)
      Uesaka Yuichi、Kuno Yoshitaka、Sato Joe、Sato Toru、Yamanaka Masato
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 97 Issue: 1 Pages: 0150171-9

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.015017

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Measurement of the tau neutrino cross section in atmospheric neutrino oscillations with Super-Kamiokande2018

    • Author(s)
      M. Shiozawa, Y. Hayato, T. Nakaya 他(Super-Kamiokande collaboration)
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 98 Issue: 5 Pages: 052006-052006

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.052006

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Selecting mu -> e Conversion Targets to distinguish Lepton Flavour-Changing Operators2018

    • Author(s)
      Sacha Davidson, Yoshitaka Kuno, Masato Yamanaka
    • Journal Title

      Physics Letter B

      Volume: -

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search for Charged Lepton Flavour Violation with Muons2018

    • Author(s)
      Yoshitaka Kuno
    • Organizer
      5th International Workshop on "Dark Matter, Dark Energy, and Matter-Antimatter Asymmetry"
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] General Features of LFV Experiments with Muons2018

    • Author(s)
      Yoshitaka Kuno
    • Organizer
      15th International Workshop of Tau Lepton Physics
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-07-19  

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