ニュートリノ混合角の精密測定による新しいレプトンセクター対称性の探索
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20J20304
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小田川 高大 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | ニュートリノ / 原子核乾板 / J-PARC |
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| Outline of Research at the Start |
本研究ではニュートリノ混合角の精密測定を行う．混合角を精密に測定するためにはニュートリノ反応を詳細に理解することが必要不可欠である．そのため，本研究ではまず原子核乾板を用いたニュートリノ反応実験であるNINJA 実験によってニュートリノ反応を測定し，その結果を長基線ニュートリノ振動実験であるT2K 実験に適用する．
原子核乾板は時間情報を持たないため，ミューオン検出器との飛跡接続によって初めて解析が可能となる．この飛跡接続を行い，その後識別された反応点候補を用いてニュートリノ反応を解析する．
得られた反応点由来の二次粒子の数・運動量・角度分布をT2K 実験に適用して混合角の精密測定を実現する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
長基線ニュートリノ振動実験であるT2K実験においては，ニュートリノと原子核との反応の不定性が系統誤差の要因となっている．本研究では水標的原子核乾板検出器を用いたニュートリノ反応精密測定であるNINJA実験によってこの不定性を削減し，ニュートリノ振動の精密測定を通じて新物理探索を行うことを目指している．
当該年度は，昨年度・一昨年度に引き続き2019年度に行われたNINJA実験の測定データの解析を進めた．原子核乾板は時間情報を持たない検出器であり，原子核乾板の飛跡と下流のミューオン検出器中の飛跡とを接続するためには，位置分解能が高く時間情報も持った検出器が必要となる．このような飛跡接続用の検出器としてNINJA実験ではシンチレーショントラッカーを運用している．昨年度末に投稿されたシンチレーショントラッカーに関する学術論文が出版された．
また，原子核乾板検出器中での運動量測定手法の開発が概ね完了した．原子核乾板検出器中での多重電磁散乱を用いた運動量再構成手法はこれまでもNINJA実験で用いられてきたが，新たに検出器中でのエネルギー損失を考慮し，角度測定の評価を改善したことによって測定精度が向上した．この測定手法に関する学術論文を投稿し，出版された．
これら二点を始めとした様々な開発された手法を用いて，2019年度測定データの1/9の統計を用いたニュートリノ反応測定を開始した．モンテカルロシミュレーションを用いた解析手法の評価や系統誤差の推定などを行い，結果を博士論文としてまとめた．開発された手法を用いて今後2019年度測定データの全統計を用いた解析が行われる．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(18 results)
