鉛ガラス・リングイメージチェレンコフ・ニュートリノ検出器の開発研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11440086
• Research Institution: High Energy Accelerator research Organization
• Principal Investigator: 小林 隆 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (70291317)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 琢哉 東北大学, 理学研究科, 助手 (40261549) ; 椎野 二男 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (20092231)
• Keywords: ニュートリノ / 質量 / 電子 / イメージング / イメージインテシファイア / CCD

Research Abstract

電子ニュートリノ反応の高感度検出のための研究、開発を行った。まず、現在進行中のKEK-神岡間長基線ニュートリノ振動実験K2Kで、KEK内の前置検出器の鉛ガラス電磁カロリメータを用いて電子ニュートリノ反応の検出、測定を試みた。K2K実験では電子ニュートリノは主成分であるμニュートリノの約1%しかない。この研究で、電子ニュートリノ反応抽出の技法の開発を行ったとともに、既存のタイプの鉛ガラス検出器での高感度電子ニュートリノ反応検出の限界を示した。次に、新しいタイプの高感度電子ニュートリノ検出器の開発製作に先立ち、鉛ガラスからのチェレンコフ光を撮像するタイプとシンチレータからの光をレンズで集光し撮像するというタイプの比較検討を行った。その結果、後者のタイプの検出器の方がより高感度電子ニュートリノ検出に適していることがわかった。そしてNaIシンチレータブロックとレンズ、イメージインテンシファイア、CCDカメラを組み合わせたプロトタイプ検出器を製作した。そしてこれを用いて宇宙線測定、ビーム入射試験を行った。宇宙線測定ではブロック内で止まったμ粒子からの崩壊電子の検出に成功した。現在、より定量的な性能評価のための解析が行われている。

Research Products

• [Publications] T.Kobayashi: ""Present and future of the Japanese long baseline neutrino oscillation experiment"Proceedings of The 2^<nd> International Workshop on Neutrino Oscillation and Their Origin. 152-161 (2001)
• [Publications] K2K Collaboration: ""Detection of Accelerator-Produced Neutrinos at a Distance of 250 km""Physics Letters. B511. 178-184 (2001)