ニュートリノ振動によるニュートリノ質量の精密測定

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14702004
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中家 剛 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50314175)
• Keywords: ニュートリノ / ニュートリノ振動 / ニュートリノ質量 / フレーバー混合

Research Abstract

本研究では、長基線ニュートリノ振動実験(K2K実験)においてニュートリノ振動の測定を行い、またその測定感度向上のために新型ニュートリノ検出器、特にその読み出し用電子回路を開発する。ニュートリノ振動の解析は、その結果を平成14年5月のニュートリノ国際会議で発表し、その後論文として投稿した。ニュートリノ振動の解析結果は、スーパーカミオカンデの大気ニュートリノ振動の研究と非常に良い一致を示し、ニュートリノ振動の存在を示す確実な証拠となった。
K2K実験では全感知方シンチレータ飛跡検出器を新たに導入する。この検出器に使われる64チェンネル光電子増倍管の読み出し用電子回路をノルウェーのIDE社製のVA/TAチップを用いて開発した。回路は64チャンネルの光電子増倍管の信号をシリアル化し1本の信号ラインで処理する。この電子回路の試作品を10枚製作し、実際に光電子増倍管と共にテストし期待通り性能がでていることを確認した。10枚中6枚は平成15年1月にニュートリノ実験施設に設置した新型(部分的)ニュートリノ検出器のデータ収集に使用している。ニュートリノビームのデータ収集は順調に行われ、少数統計ながらニュートリノ事象の観測と中性子バックグラウンドの精密な測定を行った。またニュートリノデータと同時に較正用宇宙線データを収集し、検出器の較正を行った。現在も順調にデータを蓄積中で、平成15年6月末までデータを収集する予定である。また、残りの内2枚の回路は京都大学で光電子増倍管の試験、ファイバー減衰長の測定に使用している。これらの多岐にわたる長期間の使用から、この64チャンネル光電子増倍管読み出し用電子回路の最終デザインは十分に確定したと結論した。この電子回路は平成15年度より量産に入る。

Research Products

• [Publications] M.H.Ahn et al.: "Indication of neutrino oscillation in a 250km long baseline experiment"Physical Review Letters. 90・4. 041801 (2003)
• [Publications] M.Malek et al.: "Search for Supernova Relic neutrinos at Super-Kamiokande"Physical Review Letters. 90・6. 061101 (2003)
• [Publications] S.Fukuda et al.: "Determination of Solar neutrino oscillation parameters using 1496 days of Super-Kamiokande data"Physics Letters. B539. 179-187 (2002)
• [Publications] S.Fukuda et al.: "Search for neutrinos from Gamma-ray burst using Super-kamiokande"Astrophysical Journal. 578. 317-324 (2002)