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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Precise measurement of electron neutrino interactions with nucleus by nuclear emulsion.

Research Project

Project/Area Number 17H02888
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

佐藤 修  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (20377964)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福田 努  名古屋大学, 高等研究院(理), 特任助教 (10444390)
中平 武  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (30378575)
渋谷 寛  東邦大学, 理学部, 教授 (40170922)
中家 剛  京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)
三角 尚治  日本大学, 生産工学部, 准教授 (80408947)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsニュートリノ反応断面積 / ニュートリノ振動 / ステライルニュートリノ / 電子ニュートリノ
Outline of Annual Research Achievements

2016年に4か月間ニュートリノ照射の鉄ECC解析を継続して行った。鉄標的でのニュートリノ反応断面積として結果をまとめた論文を2020年度に投稿予定。

原子核乾板ECCとT2K前置検出器のINGRIDの間でミュー粒子の接続を完了し、ニュートリノ反応候補を顕微鏡観察を行った。鉄板標的での反応なのか鉄板と接している原子核乾板中での反応なのかを精査し、確かに鉄標的中反応だった候補にしぼった。J-PARCのニュートリノのエネルギーではミュー粒子1本しか発生しない反応が大きな割合をしめる。そのような反応でも原子核乾板の顕微鏡による最終確認により鉄との反応であったもののみに限定できる。反応から放出されている全荷電粒子をECC中を貫通するか止まるまで追跡し、多重電磁散乱による運動量測定、飛程によるエネルギー測定により粒子同定を行った。ニュートリノ反応からの荷電粒子を「ミュー粒子」、「陽子」、「パイ粒子」に分類し、それぞれの角度分布、一事象あたりの荷電粒子多重度としてまとめた。T2Kからニュートリノビームフラックス情報、POT情報を提供を受け、鉄とニュートリノ反応の荷電カレント反応断面積を算出し、現在、論文草稿を精査中である。

電子同定の研究をCERNで0.5GeV~1.5GeVまでの電子ビームを照射した鉄ECCので行った。
電離損失量の相対論的な上昇を原子核乾板から読みだされたトラック情報で確認した。原子核乾板の乳剤層70ミクロンx2面x24枚の原子核乾板での電離損失量を評価した。乳剤層の断層画像での飛跡ヒット数の総計をヒストグラムとし、電子ビームに混入しているパイ粒子と分別できることを確認した。現在、分別のためのパラメータの最適化、不定性の見積もりを行っている。この結果を2020年度内に論文にまとめる予定である。今後、電子ニュートリノ同定に適用し、ステライルニュートリノ探索に貢献する。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Study of neutrino charged current interactions on iron in the NINJA experiment2020

    • Author(s)
      H.Oshima et al. (NINJA collaboration)
    • Journal Title

      J.Phys.Conf.Ser.

      Volume: 1468 Pages: 012128

    • DOI

      doi:10.1088/1742-6596/1468/1/012128

    • Open Access
  • [Journal Article] Study of Charged-Current neutrino interactions on water with nuclear emulsion in the NINJA experiment2020

    • Author(s)
      A.Hiramoto et al. (NINJA collaboration)
    • Journal Title

      J.Phys.Conf.Ser.

      Volume: 1468 Pages: 012121

    • DOI

      doi:10.1088/1742-6596/1468/1/012121

    • Open Access
  • [Journal Article] 原子核乾板技術の進化と展開~デジカメ時代を生き抜くアナログフィルム~2019

    • Author(s)
      長縄 直崇, 福田 努, 北川 暢子, 小松 雅宏, 森島 邦博, 中 竜大, 中野 敏行, 西尾 晃, 六條 宏紀, 佐藤 修, 木村 充宏, 歳藤 利行
    • Journal Title

      放射線化学

      Volume: No.107 Pages: 35-48

  • [Presentation] NINJA実験テストランにおける水標的ニュートリノ反応の測定結果2020

    • Author(s)
      平本綾美
    • Organizer
      日本物理学会 2020年年次大会
  • [Presentation] NINJA 実験物理ランにおけるシンチレータトラッカーの運用と性能評価2020

    • Author(s)
      小田川高大
    • Organizer
      日本物理学会 2020年年次大会
  • [Presentation] NINJA実験における1 GeV領域のニュートリノ-鉄荷電カレント反応の測定結果2020

    • Author(s)
      大島仁
    • Organizer
      日本物理学会 2020年年次大会
  • [Presentation] NINJA実験における反ミューニュートリノ-鉄荷電カレント反応の研究2020

    • Author(s)
      高木秀彰
    • Organizer
      日本物理学会 2020年年次大会
  • [Presentation] 大角度飛跡を用いた水標的ニュートリノ-原子核反応の解析2020

    • Author(s)
      内木茉柚子
    • Organizer
      日本物理学会 2020年年次大会
  • [Presentation] Cross section measurement with NINJA: Status and Prospects2020

    • Author(s)
      SUZUKI Yosuke
    • Organizer
      Rencontres du Vietnam : 3 Neutrinos and Beyond
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NINJA実験の鉄ECC中におけるニュートリノ反応解析のための基礎的測定2019

    • Author(s)
      松尾友和
    • Organizer
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [Presentation] NINJA実験におけるニュートリノ-鉄 荷電カレント反応の研究2019

    • Author(s)
      大島仁
    • Organizer
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [Presentation] NINJA実験テストランにおける水標的ニュートリノ反応の解析2019

    • Author(s)
      平本綾美
    • Organizer
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [Presentation] NINJA実験の物理ランに向けた準備状況と今後の展望2019

    • Author(s)
      鈴木陽介
    • Organizer
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [Presentation] NINJA実験物理ランに向けたトラッカーの製作と性能評価2019

    • Author(s)
      小田川高大
    • Organizer
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [Presentation] NINJA実験物理ランに向けた粒子識別手法の検証2019

    • Author(s)
      谷原祐史
    • Organizer
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [Remarks] F研 基本粒子研究室 - ニュートリノ反応精密測定実験 NINJA -

    • URL

      http://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/experiment/ninja

  • [Remarks] ニュートリノで拓く素粒子と宇宙

    • URL

      https://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/nucosmos/index.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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