2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10440072
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| Research Institution | University of Tokyo |
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Principal Investigator |
鈴木 洋一郎 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (70144425)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 善之 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (40272520)
中畑 雅行 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (70192672)
梶田 隆章 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40185773)
三浦 真 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (10272519)
伊藤 好孝 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (50272521)
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| Keywords | 水チェレンコフ装置 / スーパーカミオカンデ / 長基線ニュートリノ振動実験 / 大気ニュートリノ振動 / ニュートリノ振動 |
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| Research Abstract |
本研究は、KEK敷地内に前置検出器として建設された1キロトンの水チェレンコフ装置と、250km離れたスーパーカミオカンデとの間で長基線ニュートリノ振動実験を行い、1998年に発見された大気ニュートリノ振動を実験的に確認するものである。
KEK陽子シンクロトロンのビーム総量として10^<20>の陽子を用いれば、ニュートリノ振動が無い場合には、スーパーカミオカンデでv_μの荷電カレント反応が約200事象得られる。ニュートリノ振動が起こっており、大気ニュートリノで示唆される3〜5x10^<-3>eV^2が実際の振動解だとすると、v_μ→v_τ振動の場合だとv_μ荷電カレントの反応が約半分から80%近くに減る。
平成11年4月より本格的なデーターの収集が開始された。平成12年6月までに2.3x10^<19>個の陽子がニュートリノ生成に用いられた。スーパーカミオカンデの有効質量内で、このビームによって起こされたニュートリノ反応が28事象観測された。ビームは約2秒に一回、100万分の一秒だけスーパーカミオカンデを横切る。その間のバックグラウンドは全く無視できる量である。
KEK敷地内に設置された1キロトンの水チェレンコフ装置で測定された振動前のニュートリノ事象数から計算される振動のない場合のスーパーカミオカンデでの予想事象数は約38事象(系統的誤差10%)である。この約75%の欠損結果は、ニュートリノ振動がない場合から1.5シグマずれていることになる。大気ニュートリノ振動と矛盾しない結果が得られた。又、1キロトン水チェレンコフ装置にはすでに数万に及ぶニュートリノ事象が集積されている。これにより中性カレントと荷電カレントの比など、ニュートリノ反応の断面積の詳しい解析が行われ、現在ほぼ20%精度で理解が得られた。この結果は、スーパーカミオカンデでの大気ニュートリノの解析にとっても重要なことである。
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